高中物理 第2章 第2節(jié) 勢(shì)能的改變每課一練 魯科版必修2（通用）

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1、2.2 《勢(shì)能的改變》每課一練 一、選擇題（本題共5小題，每小題4分，共20分.每小題至少一個(gè)選項(xiàng)正確） 1.一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的小球，從5 m高處自由下落，著地后反彈起1 m，取地面為參考平面，并取g=10 m/s2,則（ ） A.初、末位置物體的重力勢(shì)能分別為25 J和-5 J B.在下落和反彈過(guò)程中重力做功分別為25 J和5 J C.由初位置到末位置重力做功20 J D.重力做的功等于末位置重力勢(shì)能減初位置的重力勢(shì)能 【解析】選C.初位置重力勢(shì)能：Ep1=mgh1=25 J 末位置重力勢(shì)能：Ep2=mgh2=5 J 下落和反彈過(guò)程重力做功：W下=mgh1=25

2、 J W上=-mgh2=-5 J,整個(gè)過(guò)程重力做功WG=mg(h1-h2)=20 J,所以選項(xiàng)C正確. 2.運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過(guò)程.將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ） A.阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功 B.系統(tǒng)受到的合外力始終向下 C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加 D.任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等 【解析】選A.無(wú)論什么情況，阻力一定做負(fù)功，A對(duì).加速下降時(shí)，合力向下，減速下降時(shí)，合力向上，B錯(cuò).系統(tǒng)下降，重力做正功，所以重力勢(shì)能減少，C錯(cuò).由于系統(tǒng)做變速運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)在相等時(shí)間內(nèi)下落的高度不同，所以重力做功不同，D錯(cuò). 3.當(dāng)重力對(duì)物體

3、做正功時(shí)，物體的（ ） A.重力勢(shì)能一定增加，動(dòng)能一定減小 B.重力勢(shì)能一定減小，動(dòng)能一定增加 C.重力勢(shì)能不一定減小，動(dòng)能一定增加 D.重力勢(shì)能一定減小，動(dòng)能不一定增加 【解析】選D.重力勢(shì)能是否改變只看重力是否做功.由于重力做正功,重力勢(shì)能必然減小;而動(dòng)能是否變化則取決于外力對(duì)物體做的總功,不能只看重力做功,所以D選項(xiàng)是正確的. 4.（2020·江蘇學(xué)業(yè)水平測(cè)試）我國(guó)發(fā)射的“神舟”七號(hào)飛船在繞地球45圈后，于2020年9月28日勝利返航，在返回艙拖著降落傘下落過(guò)程中，其重力做功和重力勢(shì)能變化的情況為（ ） A.重力做正功，重力勢(shì)能減小 B.重力做正功，重力勢(shì)能增加

4、 C.重力做負(fù)功，重力勢(shì)能減小 D.重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加 【解析】選A.下落時(shí)，返回艙高度降低，所以重力做正功，重力勢(shì)能減小. 5.（2020·廣東高考）某緩沖裝置可抽象成圖1所示的簡(jiǎn)單模型.圖中K1,K2為原長(zhǎng)相等、勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧.下列表述正確的是（ ） A.緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān) B.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等 C.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等 D.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變 【解析】選B、D.不同彈簧的緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān),A錯(cuò)誤;在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,由于兩個(gè)彈簧相連,則它們之間的作用力等大,B正確

5、;由于兩彈簧的勁度系數(shù)不同,由胡克定律F=kΔx可知,兩彈簧的形變量不同,則兩彈簧的長(zhǎng)度不相等,C錯(cuò)誤;在墊片向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,由于彈簧的彈力做功,則彈性勢(shì)能將發(fā)生變化,D正確. 二、非選擇題（本題共3小題，共30分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要說(shuō)明單位） 6.（思維拓展題）(10分)如圖2所示,在半徑為R質(zhì)量分布均勻的鉛球中挖取一球形空穴,空穴與原球面最高點(diǎn)相切,并通過(guò)鉛球的球心,在未挖去空穴前鉛球的質(zhì)量為M,求挖去空穴后的鉛球相對(duì)水平地面的重力勢(shì)能是多大? 7.(10分)如圖3所示，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

6、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(guò)程中,重力對(duì)水做了多少功.(g=10 m/s2). ［探究·創(chuàng)新］ 8.（10分）彈弓是一種兵器，也是一種兒童玩具，它由兩根橡皮條和一個(gè)木叉組成.拉伸橡皮條的過(guò)程人對(duì)橡皮條做功,使其具有一定的彈性勢(shì)能,放手后橡皮條的彈力做功,將儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為石子的動(dòng)能,使石子以較大的速度飛出,有一定的殺傷力.試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn),求出橡皮條被拉伸到一定長(zhǎng)度的過(guò)程中,彈力所做的功及橡皮條具有的彈性勢(shì)能.(只需

7、設(shè)計(jì)可行的方法和數(shù)據(jù)處理方式,不必求得出結(jié)論) 【解析】（1）準(zhǔn)備橡皮條、測(cè)力計(jì)、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等. （2）將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣. （3）用直尺從橡皮條的固定端開(kāi)始測(cè)量橡皮條的原長(zhǎng)x0，記錄在表格中. （4）將測(cè)力計(jì)掛在繩扣上，測(cè)出在不同拉力F1、F2、F3、…的情況下橡皮條的長(zhǎng)度x10、x20、x30、… （5）計(jì)算出在不同拉力作用下橡皮條的伸長(zhǎng)量x1、x2、x3、… （6）以橡皮條的伸長(zhǎng)量為橫坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的拉力為縱坐標(biāo)在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，并描點(diǎn)，用平滑曲線作出F-x圖象. （7）求出曲線與x軸所圍的面積S,這個(gè)面積在數(shù)值上等于外力克服橡皮條的彈力所做的功，也就是彈力所做負(fù)功的數(shù)值.