高考物理必修知識(shí)點(diǎn)鞏固練習(xí) 重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能基礎(chǔ)

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1、 【鞏固練習(xí)】 一、選擇題： 1、（2015 北京高考）圖中虛線是一跳水運(yùn)動(dòng)員在跳水過(guò)程中其重心運(yùn)動(dòng)的軌跡，則從起跳至入水的過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能（ ） A．一直減小 B．一直增大 C．先增大后減小 D．先減小后增大 2、（2015 海南會(huì)考模擬）如圖所示，質(zhì)量為m的蘋果，從距地面高度為H的樹上開始落下，樹下有一深度為h的坑，若以地面為零勢(shì)能參考平面，則蘋果落到坑底時(shí)的重力勢(shì)能為（ ） A． B． C． D． 3.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體放在水平面上，物體上方連

2、接一個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng)、勁度系數(shù)k的輕彈簧，現(xiàn)用手拉著彈簧P點(diǎn)緩慢向上移，直到物體離開地面一段距離，在這一過(guò)程中，P點(diǎn)位移是H(設(shè)開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng))，則物體的重力勢(shì)能增加了( ) A．MgH B． C． D． 4.關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是( ) A．發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能 B．只有彈簧在發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢(shì)能 C．彈性勢(shì)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化 D．彈性勢(shì)能在國(guó)際單位制中的單位是焦耳 5、（2015 聊城校級(jí)模擬）豎直上拋一小球，小球又落回原處，已知空氣阻力的大小正比于小球的速度，下列說(shuō)法正確

3、的是（ ） A．上升過(guò)程中克服重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功 B．上升過(guò)程中克服重力做的功小于下降過(guò)程中重力做的功 C．上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力的平均功率 D．上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程中重力的平均功率 6．在一次“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，人由高空落下，到最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( ) A．重力對(duì)人做正功 B．人的重力勢(shì)能減小了 C．橡皮繩對(duì)人做正功 D．橡皮繩的彈性勢(shì)能增加了 7．豎直彈簧下端固定于水平地面上，如圖所示，小球從彈簧的正上方高為h的地方自由下落到彈簧上端，經(jīng)幾次反彈以后

4、小球最終在彈簧上靜止于某一點(diǎn)A處，則( ) A．h愈大，彈簧在A點(diǎn)的壓縮量愈大 B．彈簧在A點(diǎn)的壓縮量與h無(wú)關(guān) C．h愈大，最終小球靜止在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能愈大 D．小球第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能比最終小球靜止在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能大 8．在探究彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式時(shí)，下面的猜想有一定道理的是( ) A．重力勢(shì)能與物體離地面的高度有關(guān)，彈性勢(shì)能與彈簧的伸長(zhǎng)量有關(guān)；重力勢(shì)能與重力的大小有關(guān)，彈性勢(shì)能可能與彈力的大小有關(guān)，而彈力的大小又與彈簧的勁度系數(shù)k有關(guān)．因此彈性勢(shì)能可能與彈簧的勁度系數(shù)k和彈簧的伸長(zhǎng)量的二次方有關(guān) B．A選項(xiàng)中的猜想有一定道理，但不應(yīng)該與

5、有關(guān)，而應(yīng)該是與有關(guān) C．A選項(xiàng)中的猜想有一定道理，但應(yīng)該是與彈簧伸長(zhǎng)量的一次方，即有關(guān) D．上面三個(gè)猜想都沒有可能性 二、解答題： 1．質(zhì)量為5 kg的鋼球，從離地面100 m高處自由下落1 s，1s內(nèi)鋼球重力勢(shì)能減少了________ J(g取10 m/s2，選取地面為參考平面)，1 s末鋼球的重力勢(shì)能為________ J；如果選取地面上1 m處的平面為參考平面，1 s末它的重力勢(shì)能為________ J；如果選取自由下落的出發(fā)點(diǎn)所在平面為參考平面，1 s末重力勢(shì)能為________ J． 2．如圖所示，一條鐵鏈長(zhǎng)為2 m，質(zhì)量為10 kg，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈

6、直到鐵鏈全部離開地面的過(guò)程中，物體克服重力做功為多少？物體的重力勢(shì)能變化了多少? 3. 一個(gè)內(nèi)部均勻的正方體物塊的邊長(zhǎng)為a，質(zhì)量為m，放在粗糙水平面上，如圖所示．由于物塊質(zhì)量很大，摩擦力也很大，需要用以A為軸翻滾的方法向前移動(dòng)物塊，若移動(dòng)距離為s，且s＞a，問此人至少要對(duì)此物塊做多少功? 4. 彈簧原長(zhǎng)＝15cm，受拉力作用后彈簧逐漸拉長(zhǎng)，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到＝20cm時(shí)，作用在彈簧上的力為400N，問： (1)彈簧的勁度系數(shù)k為多少? (2)在該過(guò)程中彈力做了多少功? (3)彈簧的彈性勢(shì)能變化了多少? 【答案與解析】 一、選擇題： 1、

7、C 解析：跳水運(yùn)動(dòng)員從起跳至落到水面的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量不變，高度先增大后減小，則其重力勢(shì)能先增大后減小，故選C。 2、A 解析：以地面為零勢(shì)能面，坑在地面以下，蘋果落到坑里的重力勢(shì)能為。 3．C 解析:P剛開始上移時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)，而物體不動(dòng)，直到P點(diǎn)上移Mg/k后，彈簧不再伸長(zhǎng)，物體才離開地面隨彈簧一起上移，在上述過(guò)程中，物體重心上移的高度，所以重力勢(shì)能增加了，故選項(xiàng)C正確． 【點(diǎn)評(píng)】要求物體重力勢(shì)能的增加量，應(yīng)首先確定物體重心上移的距離． 4. A、C、D 解析:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間由于有彈力的相互作用都具有彈性勢(shì)能，A正確，B錯(cuò)誤；彈性勢(shì)能跟重力勢(shì)能一樣，可以與

8、其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，C正確；所有能的單位跟功的單位相同，在國(guó)際單位制中的單位是焦耳，D正確． 5、C 解析：重力是保守力，做功的大小只與物體的初末位置有關(guān)，與物體的路徑等無(wú)關(guān)，所以在上升和下降的過(guò)程中，重力做功的大小是相等的，故上升過(guò)程中克服重力做的功等于下降過(guò)程中重力做的功，AB錯(cuò)；物體在上升的過(guò)程中，受到的阻力向下，在下降的過(guò)程中受到的阻力向上，所以在上升時(shí)物體受到的合力大，加速度大，此時(shí)物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間短，在上升和下降的過(guò)程中物體重力的大小是相等的，由可知，上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力的平均功率，故C正確，D錯(cuò)誤。 6．A、B、D 解析:人在下落過(guò)程

9、中，重力做正功，人的重力勢(shì)能減小，最低點(diǎn)時(shí)人的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為橡皮繩的彈性勢(shì)能，橡皮繩對(duì)人做負(fù)功． 7．B 解析:小球最終靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，不管過(guò)程怎樣，最終狀態(tài)是一樣的，所以彈簧在A點(diǎn)的壓縮量與h無(wú)關(guān)． 8．A 二、解答題： 1．250 4750 4700 -250 解析:1s內(nèi)鋼球下落的距離為， 減少的重力勢(shì)能． 1s末鋼球離地面的高度為． 1s末鋼球的重力勢(shì)能為． 1s末鋼球離地面上1m處的平面的高度為． 此時(shí)鋼球的重力勢(shì)能為． 1s末鋼球離出發(fā)點(diǎn)的豎直距離為5m． 此時(shí)的重力勢(shì)能為． 2．物體克服重力所做的功為，鐵鏈的重力勢(shì)能增加了98J． 解析

10、:鐵鏈從初狀態(tài)到末狀態(tài)，它的重心位置提高了，因而物體克服重力所做的功為，鐵鏈的重力勢(shì)能增加了98J． 3. 解析:物塊原來(lái)位置的重心高度，翻滾過(guò)程中重心到A正上方時(shí)的高度，高度的變化，每翻一次重力勢(shì)能的增加量，人做功． 向前移動(dòng)距離s，翻動(dòng)的次數(shù)，這樣人所做總功． 【點(diǎn)評(píng)】物體的重心相對(duì)于物體本身的位置可能不變，但在物體移動(dòng)時(shí)，物體整體的重心位置可能發(fā)生變化，假設(shè)物體的重心高度變化h，則總質(zhì)量為m的物體重力(或克服重力)做功為mgh． 4. (1)． (2)． (3)△Ep＝-W＝10 J，即彈性勢(shì)能增大10 J． 解析:(1)． (2)由于F＝kx，作出F-x圖像如圖所示，求出圖中陰影面積，即為彈力做功的絕對(duì)值，由于在伸長(zhǎng)過(guò)程中彈力F方向與位移x方向相反，故彈力F在此過(guò)程中做負(fù)功． 由圖可得：． (3)△Ep＝-W＝10 J，即彈性勢(shì)能增大10 J． 【點(diǎn)評(píng)】彈力對(duì)物體所做的功只跟初、末位置有關(guān)，而跟具體的路徑無(wú)關(guān)，雖然彈簧的彈力是變力，但它的做功特點(diǎn)卻與重力做功特點(diǎn)相同．彈力做多少正功，彈性勢(shì)能就減少多少，彈力做多少負(fù)功，彈性勢(shì)能就增加多少．