《2020版新教材高中物理 1.4 勢能及其改變課堂檢測（含解析）魯教版必修2》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2020版新教材高中物理 1.4 勢能及其改變課堂檢測（含解析）魯教版必修2（4頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、勢能及其改變 1.一棵樹上有一個(gè)質(zhì)量為0.3 kg的熟透了的蘋果P,該蘋果從樹上A先落到地面C最后滾入溝底D。A、B、C、D、E面之間豎直距離如圖所示。以地面C為零勢能面,g取10 m/s2,則該蘋果從A落下到D的過程中重力勢能的減少量和在D處的重力勢能分別是 (　　) A.15.6 J和9 J　　　　　　 B.9 J和-9 J C.15.6 J和-9 J D.15.6 J和-15.6 J 【解析】選C。以地面C為零勢能面,根據(jù)重力勢能的計(jì)算公式得D處的重力勢能Ep=mgh=0.3×10×(-3.0) J=-9 J。從A落下到D的過程中重力勢能的減少量ΔEp=mgΔh=0.

2、3×10×(0.7+1.5+3.0) J=15.6 J,則C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 2.如圖所示,靜止的物體沿不同的光滑軌道由同一位置滑到水平桌面上,軌道高度為H,桌面距地面高為h,物體質(zhì)量為m,重力加速度為g,則以下說法正確的是 (　　) A.物體沿豎直軌道下滑到桌面上,重力勢能減少最少 B.物體沿曲線軌道下滑到桌面上,重力勢能減少最多 C.以桌面為參考平面,物體重力勢能減少mgH D.以地面為參考平面,物體重力勢能減少mg(H+h) 【解析】選C。重力做功與路徑無關(guān),所以無論沿哪條軌道下落,重力做功相同,重力做功W=mgH,再由W=-ΔEp,所以ΔEp=-mgH,即物體重

3、力勢能減少mgH,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 如圖所示是研究物體的重力勢能與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)示意圖,下列對(duì)于此圖的分析,錯(cuò)誤的是 (　　) A.比較甲和乙,說明質(zhì)量相等的物體被舉得越高,勢能越大 B.比較甲和丙,說明在同一高度處,質(zhì)量越小的物體勢能越小 C.比較乙和丙,說明質(zhì)量越大的物體,勢能越大 D.小木樁進(jìn)入沙中越深,說明物體對(duì)木樁做的功越多 【解析】選C。重力勢能跟物體的質(zhì)量和高度有關(guān)系,物體的質(zhì)量越大,高度越大,重力勢能就越大。實(shí)驗(yàn)中采用控制變量法來研究重力勢能的影響因素。顯然,本題選項(xiàng)C中,比較乙和丙時(shí),物體的質(zhì)量和高度都不相同,無法得出結(jié)論。 3

4、.如圖所示,大壯正在將一拉力器拉開。關(guān)于這一過程中拉力器中彈簧的彈力和彈性勢能的變化情況,下列說法正確的是 (　　) A.彈力和彈性勢能都變大 B.彈力和彈性勢能都變小 C.彈力變大,彈性勢能變小 D.彈力變小,彈性勢能變大 【解析】選A。彈簧的形變量越大,彈性勢能越大,將彈簧緩慢拉伸至伸長量為x的過程中,彈簧的形變量一直增大,所以彈性勢能一直增大,故A正確,B、C、D錯(cuò)誤。 4.在離地面80 m處無初速度地釋放一小球,小球質(zhì)量為200 g,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,取釋放點(diǎn)所在水平面為參考平面。求: (1)在第2 s末小球的重力勢能。 (2)在第3 s內(nèi)重力所做

5、的功和重力勢能的變化。 【解析】(1)以釋放點(diǎn)所在水平面為參考平面,在第2 s末小球所處的高度為 h=-gt2=-×10×22 m=-20 m 重力勢能Ep=mgh=200×10-3×10×(-20) J=-40 J Ep<0,說明小球在參考平面的下方。 (2)在第3 s末小球所處的高度為 h′=-gt′2=-×10×32 m=-45 m 第3 s內(nèi)重力做的功為W=mg(h-h′)=200×10-3×10×(-20+45) J=50 J 由重力做功與重力勢能改變的關(guān)系可知,小球的重力勢能減少50 J。 答案:(1)-40 J　(2)50 J　減少50 J 【補(bǔ)償訓(xùn)練】 　

6、　如圖所示,質(zhì)量為m的小球,從曲面左側(cè)上的A點(diǎn)滾下,經(jīng)過最低點(diǎn)后滾到曲面右側(cè)上的B點(diǎn)。已知A點(diǎn)距最低點(diǎn)的高度為h1,B點(diǎn)距最低點(diǎn)的高度為h2。求小球從A點(diǎn)滾到B點(diǎn)的過程中,重力做了多少功?小球的重力勢能變化了多少? 【解析】重力做的功為W=mgΔh=mg(h1-h2) 因?yàn)楦叨葴p小,重力做正功,所以重力勢能減少,且減少的重力勢能等于重力所做的功,故小球的重力勢能減少量為ΔEp減=W=mg(h1-h2)。 答案:mg(h1-h2)　減少了mg(h1-h2) 　情境:如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為m的物體,從高度為h1的位置A分別按下列三種方式運(yùn)動(dòng)到高度為h2的位置B。 問題: (1)根據(jù)功的公式求出甲、乙兩種情況下重力做的功。 (2)求出丙中重力做的功。 (3)重力做功有什么特點(diǎn)? 【解析】(1)甲中WG=mgh=mgh1-mgh2, 乙中WG′=mglcos θ=mgh=mgh1-mgh2。 (2)物體通過整個(gè)路徑時(shí)重力做的功 WG=mgh1-mgh2。 (3)物體運(yùn)動(dòng)時(shí),重力對(duì)物體做的功只跟物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān),而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。 答案:見解析 - 4 -