内容正文:
课后提升训练(四)
[对应学生用书P127]
1.(2021·山东枣庄市·高一期末)关于重力势能,下列说法正确的是( )
A.只有在重力做功的过程中,物体才有重力势能
B.重力做功引起物体重力势能发生变化
C.重力势能有正负,是矢量
D.选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是相同的
B 解析:A.重力势能是一个状态量,与重力是否做功无关,故A错误;
B.功是能量转化的量度,重力做功的过程重力势能发生变化,重力做正功重力势能减少,重力做负功,重力势能增加,故B正确;
C.重力势能是标量,重力势能的正负只表示物体的位置在零势面上方还是下方,故C错误;
D.重力势能的数值与零势面的选取有关,选择不同的参考平面,物体重力势能的数值不同的,故D错误.
2.如图所示,一物体从A点出发,分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出,运动后到达同一水平面上的B、C、D三点.关于重力的做功情况,下列说法正确的是( )
A.沿AB面滑下时,重力做功最多
B.沿AC面滑下时,重力做功最多
C.沿AD抛物线运动时,重力做功最多
D.三种情况下运动时,重力做的功相等
D 解析 由于重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关,故D正确.
3.图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹,则从起跳至入水的过程中,该运动员的重力势能( )
A.一直减小
B.一直增大
C.先增大后减小
D.先减小后增大
C 解析:运动员从起跳至入水过程中,其重心位置先升高后降低,重力先做负功后做正功,其重力势能先增大后减小,故C正确.
4.(2021·山东菏泽市·高一期中)如今高层居民小区越来越多,家住高层,窗外“风光无限”,可电梯房虽好,就是怕停电.要是电梯停运了,给高层住户的生活带来很多不便.家住10楼的李同学某次停电时步行从一楼走楼梯回家,已知该同学质量为50 kg,每层楼的高度为3 m,取g=10 m/s2.则该同学在这个过程中( )
A.重力做负功,楼梯的支持力做正功
B.重力做负功,楼梯的支持力不做功
C.重力势能增加1.5×105 J
D.重力势能增加1.35×105 J
A 解析:AB.上楼梯时,重力竖直向下,支持力竖直向上,所以重力做负功,楼梯的支持力做正功,故A正确,B错误;
CD.上楼整个过程中,重力做的功为
WG=-mgh=-50×10×27 J=-1.35×104 J
根据功能关系,重力做负功,所以重力势能增加1.35×104 J,故CD错误.
5.如图所示,小明同学水平拉伸一个弹弓,放手后将弹珠射出,则橡皮筋的弹性势能( )
A.在释放过程中增加
B.在拉伸过程中减小
C.在释放过程中转化为弹珠动能
D.在拉伸过程中由弹珠动能转化得到
C 解析:弹珠在释放过程中弹性势能转化为弹珠的动能,则弹性势能减小,选项A错误,C正确;在拉伸过程中,人克服弹力做功,则弹性势能增加,选项B、D错误.
6.一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)( )
A.重力做功为1.8 J
B.重力做了0.55 J的负功
C.物体的重力势能一定减少0.55 J
D.物体的重力势能一定增加1.25 J
C 解析:在整个过程中,物体下降的高度为h=1.8 m-1.25 m=0.55 m;该过程中重力对物体做正功为W=mgh=0.1×10×0.55 J=0.55 J,故A、B错误;重力做多少正功重力势能就减少多少,故小球的重力势能一定减少0.55 J,故C正确,D错误.
7.关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是( )
A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C.长度相同的弹簧具有相同的弹性势能
D.在弹簧被拉伸的长度相同时,劲度系数k越大的弹簧,它的弹性势能越大
D 解析:当弹簧变长时,它的弹性势能不一定增大,在弹簧处于压缩状态恢复原长的过程中,弹簧变长,弹簧的弹性势能减小,故A错误;若处于压缩状态时,弹簧变短时,弹簧的弹性势能增大,故B错误;由Ep=kx2,可知劲度系数一定的弹簧,形变量相同时,弹簧具有相同的弹性势能,故C错误;由Ep=kx2可知,在弹簧被拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大,故D正确.
8.(多选)(2021·天津高一期末)质量为m的物体,在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面的过程中(g为重力加速度),下列说法中正确的是( )
A.重力做功为mgh
B.重力做功为mgh
C.物体的重力势能减少了mgh
D.物体的重力势能减少了mgh
AD 解析:AB.重力做功为W=mgh,B错误A正确;
CD.物体在下落过程中,重力做正功为mgh,则重力势能减小量为mgh, C错误D正确.
9.(2021·河南安阳市·高一期末)如图所示,一长为L,质量为m的匀质链条,开始时用手按住A端,放在光滑的桌面上,有的长度悬在桌边缘,松手后,链条滑离桌面,从开始到链条刚滑离桌面过程中整个链条的重力势能变化了( )
A.mgL B.mgL
C.-mgL D.-mgL
C 解析:设桌面为零势能面,开始时链条的重力势能为
E1=-mg·L
当链条刚脱离桌面时的重力势能E2=-mg·L
故重力势能的变化量
ΔE=E2-E1=-mgL
10.(多选)如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上,其上端与斜面顶端齐平.用细线将物块与软绳连接,物块由静止释放后向下运动直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面),在此过程中( )
A.软绳重力势能共减少了mgl
B.软绳重力势能共减少了mgl
C.软绳重力势能的减少等于软绳的重力所做的功
D.软绳重力势能的减少等于物块对它做的功与软绳克服自身重力、摩擦力所做功之和
BC 解析:选斜面顶端为参考平面,软绳重力势能共减少mg-=mgl,A错误,B正确;根据重力做功与重力势能变化的关系知道,软绳重力势能的减少量等于软绳的重力所做的功,C正确,D错误.
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