2018版高中物理 第二章 能的轉(zhuǎn)化與守恒 第2節(jié) 勢(shì)能的改變?cè)囶} 魯科版必修2.doc

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第2節(jié)　勢(shì)能的改變 【二維選題表】 物理 觀念 科學(xué)思維 科學(xué) 探究 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 重力勢(shì)能的理解 1(易) 重力做功的特點(diǎn) 2(易) 重力做功與重力勢(shì)能變化關(guān)系 3(易),4(易), 5(中),10(中) 5(中) 彈性勢(shì)能的理解 6(中),7(中),9(中) 8(中) 9(中) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1.(多選)關(guān)于重力勢(shì)能的幾種理解,正確的是(　CD　) A.重力勢(shì)能等于零的物體,一定不會(huì)對(duì)別的物體做功 B.放在地面上的物體,它的重力勢(shì)能一定等于零 C.在不同高度將某一物體拋出,落地時(shí)重力勢(shì)能相等 D.相對(duì)不同的參考平面,物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能,但并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能的問題 解析:選擇某一物體所在平面為參考面,則該物體重力勢(shì)能為零,但當(dāng)高度下降時(shí),重力勢(shì)能減少,對(duì)外做功.故A,B錯(cuò),C,D正確. 2.如圖所示,質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點(diǎn)滾下,經(jīng)過水平面BC后再滾上另一斜面,當(dāng)它到達(dá)的D點(diǎn)時(shí)速度為0,在這個(gè)過程中,重力做的功為(　B　) A. B. C.mgh D.0 解析:根據(jù)重力做功與路徑無關(guān),由W=mg(h1-h2)=mgh,故選B. 3.航天飛機(jī)圍繞地球運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后要返回地面,在返回過程中下列說法正確的是(　D　) A.重力不做功,重力勢(shì)能不變 B.重力做正功,重力勢(shì)能變大 C.重力不做功,但重力勢(shì)能變小 D.重力做正功,重力勢(shì)能變小 解析:由功的公式可知重力做正功,由重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系可知重力勢(shì)能減小,D正確. 4.一只100 g的球從1.8 m的高處落到一個(gè)水平板上又彈回到1.25 m的高度,則整個(gè)過程中重力對(duì)球所做的功及球的重力勢(shì)能的變化是(g=10 m/s2)(　C　) A.重力做功為1.8 J B.重力做了0.55 J的負(fù)功 C.球的重力勢(shì)能一定減少0.55 J D.球的重力勢(shì)能一定增加1.25 J 解析:整個(gè)過程重力對(duì)球做正功,其大小為W=mgΔh=mg(h1-h2)=0.55 J,選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤;重力做正功,重力勢(shì)能減少,且重力做多少正功,重力勢(shì)能就減少多少,因此球的重力勢(shì)能減少了0.55 J,選項(xiàng)C正確,D 錯(cuò)誤. 5. 一質(zhì)量分布均勻矩形板邊長(zhǎng)分別為a和2a,重為G,如圖所示,在將它豎直立起來的過程中,推力做的功至少為(　B　) A.Ga B.(-)Ga C.Ga D.Ga 解析:矩形對(duì)角線的長(zhǎng)度為L(zhǎng)==a,要將矩形板豎立起來,其重心升高的最大高度為h=-,所以推力做的功至少等于矩形增加的重力勢(shì)能,即W=Gh=(-)Ga,故選項(xiàng)B正確,A,C,D錯(cuò)誤. 6. 如圖所示,質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧,開始時(shí)木塊A靜止在彈簧上面.今用力F緩慢向上提A,直到B恰好離開地面.設(shè)開始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep1,B剛要離開地面時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為Ep2,則關(guān)于Ep1,Ep2大小關(guān)系及彈性勢(shì)能變化ΔEp說法中正確的是(　A　) A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2 C.ΔEp>0 D.ΔEp<0 解析:設(shè)開始時(shí)彈簧形變量為x1,木塊的質(zhì)量為m,有kx1=mg.設(shè)B恰好離開地面時(shí)彈簧形變量為x2,有kx2=mg,故x1=x2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,選項(xiàng)A正確. 7. 如圖所示,在光滑水平面上有一物體,它的左端連一彈簧,彈簧的另一端固定在墻上,在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)撤去F后,物體將向右運(yùn)動(dòng),在物體向右運(yùn)動(dòng)的過程中下列說法正確的是(　C　) A.彈簧對(duì)物體做正功,彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減少 B.彈簧對(duì)物體做負(fù)功,彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增加 C.彈簧先對(duì)物體做正功,后對(duì)物體做負(fù)功,彈簧的彈性勢(shì)能先減少再增加 D.彈簧先對(duì)物體做負(fù)功,后對(duì)物體做正功,彈簧的彈性勢(shì)能先增加再減少 解析:彈簧由壓縮到原長(zhǎng)再到伸長(zhǎng),剛開始時(shí)彈力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向同向做正功,彈性勢(shì)能減小.越過原長(zhǎng)位置后彈力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向相反,彈力做負(fù)功,故彈性勢(shì)能增加,所以只有選項(xiàng)C正確,A,B,D錯(cuò)誤. 8.(2016四川卷,8)用如圖所示的裝置測(cè)量彈簧的彈性勢(shì)能.將彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上,左端固定,右端在O點(diǎn);在O點(diǎn)右側(cè)的B,C位置各安裝一個(gè)光電門,計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)與兩個(gè)光電門相連.先用米尺測(cè)得B,C兩點(diǎn)間距離s,再用帶有遮光片的滑塊壓縮彈簧到某位置A,靜止釋放,計(jì)時(shí)器顯示遮光片從B到C所用的時(shí)間t,用米尺測(cè)量A,O之間的距離x. (1)計(jì)算滑塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是　　　　. (2)為求出彈簧的彈性勢(shì)能,還需要測(cè)量　　　　. A.彈簧原長(zhǎng) B.當(dāng)?shù)刂亓铀俣? C.滑塊(含遮光片)的質(zhì)量 (3)增大A,O之間的距離x,計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t將　　　　. A.增大 B.減小 C.不變 解析:(1)滑塊從B到C所用時(shí)間為t,B,C兩點(diǎn)間距離為s,則v=. (2)由于滑塊(含遮光片)彈出后速度為,其動(dòng)能則為彈簧的彈性勢(shì)能,因此還需測(cè)量滑塊(含遮光片)的質(zhì)量. (3)增大A,O之間距離x,滑塊經(jīng)B,C間速度變大,計(jì)時(shí)器顯示時(shí)間t減小. 答案:(1)v=　(2)C　(3)B 素養(yǎng)提升 9.(多選)跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過程可以簡(jiǎn)化為下述模型:運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板上,隨跳板一同向下做變速運(yùn)動(dòng)到達(dá)最低點(diǎn).對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從開始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程,下列說法中正確的是(　CD　) A.運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),其所受外力的合力為零 B.在這個(gè)過程中,運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小 C.在這個(gè)過程中,跳板的彈性勢(shì)能一直在增加 D.在這個(gè)過程中,運(yùn)動(dòng)員所受重力對(duì)他做的功小于跳板的作用力對(duì)他做的功 解析:運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),其所受合外力方向向上,合力一定大于零,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;從開始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程,運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能先增大后減小,跳板的彈性勢(shì)能一直在增加,選項(xiàng)B錯(cuò)誤,C正確;從開始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過程,由動(dòng)能定理可知運(yùn)動(dòng)員所受重力對(duì)他做的功與跳板的作用力對(duì)他做的功之和等于動(dòng)能的變化,即運(yùn)動(dòng)員所受重力對(duì)他做的功小于跳板的作用力對(duì)他做的功,選項(xiàng)D 正確. 10.一圓柱形杯子盛滿水,放置在水平地面上,杯子高0.2 m,水質(zhì)量為3 kg,若將一圓柱形高同樣為0.2 m的物體按入水中,將有一半水從杯子溢出,求水溢出過程中,重力對(duì)水做了多少功?(g=10 m/s2) 解析:若以水平地面為零勢(shì)能面,開始杯中水的重力勢(shì)能 Ep1=mgh=310 J=3 J 溢出后水的重力勢(shì)能 Ep2=gh=10 J=1.5 J 根據(jù)WG=-ΔEp, 可得WG=1.5 J. 答案:1.5 J