高三物理必修2复习同步测控试题48.doc

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势能的变化与机械功 同步测控
我夯基 我达标
1.下列说法中正确的是（ ）
A.地面上的物体重力势能一定为零
B.质量大的物体重力势能一定大
C.不同的物体中离地面最高的物体重力势能最大
D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零
解析：重力势能具有相对性，其数值与零势能面的选取有关，而零势能面的选取是任意的，所以A错误，D正确.在零势能面上，所有物体的势能都为零，所以B错误.物体的重力势能还跟质量有关，所以C错误.
答案:D
2.关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）
A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定
B.物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大
C.一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能变大了
D.在地面上的物体，它具有的重力势能不一定等于零
解析：重力势能具有相对性，其数值与零势能面的选取有关，位置虽然确定，但物体的重力势能随着零势能面的选取不同，其数值也不同，所以选项A错误，D正确.物体若在零势能面下方，物体与零势能面距离越大，它的重力势能却越小，所以选项B错误.重力势能为标量，－5 J应小于－3J，所以选项C正确.
答案:CD
3.选择不同的水平面作参考平面，物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能的改变量（ ）
A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值
C.前者具有相同数值，后者具有不同数值 D.前者具有不同数值，后者具有相同数值
解析：物体的重力势能与参考面有关，同一物体在同一位置相对不同的参考面，重力势能的数值不同.物体重力势能的改变量跟参考面无关，选项D正确.
答案:D
4.下列说法中正确的是（ ）
A.物体上升时，重力做负功，重力势能减少
B.物体下降，重力做正功，重力势能减少
C.物体沿曲面运动，重力做功多少与曲面的形状有关
D.重力做的功与重力势能的减少量数值相等
解析：重力对物体做正功时，重力势能减小，且重力势能的减小量应等于重力所做的功.所以选项A错误，B、D正确.重力做功与路径无关，所以选项C错误.
答案:BD
5.物体在运动过程中克服重力做功为100 J，则下列说法中正确的是（ ）
A.物体的重力势能一定增加了100 J B.物体的重力势能一定减少了100 J
C.物体的动能一定增加了100 J D.物体的动能一定减少了100 J
解析：重力做负功，重力势能一定增加，且重力势能的增加量应等于克服重力所做的功.所以选项A正确，B错误.物体的动能变化与物体所受合外力所做的功有关，所以选项C、D错误.
答案:A
6.关于重力做功和重力势能变化，下列叙述正确的是…（ ）
A.做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能减少
B.做竖直上抛运动的物体，重力势能在不断减少
C.做平抛运动的物体，重力势能在不断减少
D.只要物体高度降低了，重力势能就减少
解析：重力做正功时，重力势能减少，重力做负功时，重力势能增大.因此只需要判断重力做正功还是做负功，即可判断出重力势能的变化.
答案:CD
7.关于弹性势能，下列说法中正确的是（ ）
A.任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能
B.任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变
C.物体只要发生形变，就一定具有弹性势能
D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关
解析：由弹性势能的定义和相关因素进行判断.发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力作用而具有的势能，叫做弹性势能.物体发生了形变，且是弹性形变，即有弹力作用，是物体具有弹性势能的充分必要条件.弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外，还跟弹簧劲度系数的大小有关.
答案:AB
8.如图4-1-8所示，小球质量为m，大小不计，右边圆轨道半径为R，小球从h=3R处沿斜轨滑下后，又沿圆轨道滑到最高点P处，在这一过程中，重力对小球所做的功为_________，小球重力势能减少了___________.

图4-1-8
解析：求重力对小球做的功，直接确定小球在竖直方向上的高度差，重力做正功mgR，则重力势能就减小mgR.
答案:mgR mgR
9.一根长为2 m、质量为20 kg的均匀细铁棒横卧在水平地面上，人若要将它完全竖立起来，人对铁棒所做的功不能少于___________.
解析：将铁棒竖立起来，其重心升高1 m，则重力势能增加mgh＝200 J，人对铁棒所做的功至少应等于铁棒重力势能的增加量.
答案:200 J
10.为了测定一根轻弹簧压缩最短时能储存的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一凹槽轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图4-1-9所示，用钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面.实验时：

图4-1-9.
（1）需要测定的物理量有_________________.
（2）计算弹簧压缩最短时弹性势能的关系式是Ep=______________.
解析：小球被弹出后做平抛运动，弹簧被压缩时的弹性势能应等于小球做平抛运动的初动能.因此，可以测出小球离地面的竖直高度h、小球落地点的水平距离s，然后根据平抛运动的规律求出小球抛出时的初速度，即可求出弹簧被压缩后的弹性势能.
答案:（1）小球离地面的竖直高度h，小球落地点的水平距离s
（2）
11.起重机以的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？
解析：由题意可知:起重机的加速度a=-，物体上升高度h，
据牛顿第二定律得mg-F=ma，所以F=mg-ma=mg-m×g=mg
方向竖直向上.
所以拉力做功WF=Fhcos0°=mgh
重力做功WG=mghcos180°=-mgh
即物体克服重力做功为mgh
又因为WG =Ep1-Ep2=-mgh
WG＜0，Ep1＜Ep2
即物体的重力势能增加了mgh.
答案:mgh mgh 增加了mgh
12.如图4-1-10所示，求质量为m的小球从位置A运动到位置B的过程中重力所做的功.

图4-1-10
解析：由于重力做功与通过的路径无关，只决定于物体的重力mg和物体初末位置的高度差，所以物体由A位置运动到B位置，虽然先运动到地面高度再回到B高度，但初末位置的高度差是H-h，那么重力做的功就是W＝mg（H-h）.
答案:mg（H-h）
我综合 我发展
13.一质量均匀的不可伸长的绳索（重力不可忽略），A、B两端固定在天花板上，如图4-1-11所示.今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉至D点，在此过程中，绳索的重心位置将 …（ ）

图4-1-11
A.逐渐升高 B.逐渐降低 C.先降低后升高 D.始终不变
解析：拉力对绳子做正功，根据动能定理可知，重力必定做负功，重心应逐渐升高.
答案:A
14.如图4-1-12所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面（不拴接），整个系统处于平衡状态.现施力将物块1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚好脱离桌面.在此过程中，物块2的重力势能增加了_________，物块1的重力势能增加了___________.

图4-1-12
解析：设原来两弹簧压缩量分别为x1和x2，由物体受力平衡知
x1=,x2=
当施力将物块1缓慢上提至下面弹簧刚好脱离桌面时，下面的弹簧恢复原长，物块2升高的高度h2=x2，所以在此过程中，物块2的重力势能增加
ΔEp2=m2gh2=m2gx2=g2
此时，上面的弹簧受到拉伸，设其伸长量为x1′，由物块2的平衡条件知，
x1′=
则物块1在这过程中升高的高度为
h1=x1+x2+x1′=++=(m1+m2)()g.
所以，物块1的重力势能增加
ΔEp1=m1gh1=m1(m1+m2)()g2.
答案:g2 m1(m1+m2)()g2
15.如图4-1-13所示，矿井深100 m，用每米质量为1 kg的钢索把质量为100 kg的机器从井底提到井口，至少应该做多少功？（机器可视为质点，g取10 m/s2）

图4-1-13
解析：机器被提到井口时，绳子重心升高了50 m，其重力势能增加0.5×105 J，机器重力势能增加1.0×105 J，因此所做的功应等于绳子和机器重力势能增加量之和，即1.5×105 J.
答案:1.5×105 J
16.如图4-1-14所示，一物体质量m＝2 kg，在倾角θ＝37°的斜面上的A点以初速度v0＝3 m/s下滑.A点距弹簧上的挡板位置B的距离为AB＝4 m，当物体到达B后，将弹簧压缩到C点，最大压缩量为BC＝0.2 m，然后物体又被弹簧弹上去，弹到最高位置D点，D点距A点为AD＝3 m.求：物体跟斜面间的动摩擦因数.(g取10 m/s2，弹簧及挡板质量不计)

图4-1-14
解析：此题看上去似乎很复杂，涉及重力、弹力、摩擦力做功的问题.其实认真分析一下就会发现，在物体从B→C又返回到B时，弹簧先做负功，又做了相等数量的正功.总功为零，即弹力功为零；而重力做功根据其特点，只考虑由A到D的高度差即可；摩擦力做功由于与路径有关，须认真计算物体在全程中的路程.可见，对不同性质的力做功要具体分析，才会既简化问题又避免发生错误.
利用动能定理,对A→B→C→D全过程列式：
W总=mgsAD·sinθ-f(sAB+2sBC+sBD)=0-mv02
f=μmgcosθ
两式联立可解得：μ=≈0.52.
答案:0.52

图4-1-15
17.（经典回放）面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块.木块边长为a，密度为水的1/2，质量为m.开始时，木块静止，有一半没入水中，如图4-1-15 所示.现用力F将木块缓慢地压到池底.不计摩擦.求:
(1)从木块刚好完全没入水中到停在池底的过程中,池水势能的改变量;
(2)从开始到木块刚好完全没入水的过程中，力F所做的功.

解析：（1）右图中，1和2分别表示木块在刚没入水中时和到达池底时的位置.木块从1位置移到2位置，相当于使同体积的水从2移到1，所以池水势能的改变量等于这部分水在位置1和在位置2的势能之差.因为木块密度为水的，木块的质量为m,所以与木块同体积的水的质量为2m.故池水势能的改变量为
ΔE=2mg(H-a).

（2）因为水池面积很大，可忽略因木块压入水中所引起的水深变化.木块刚好完全没入水中时，右图中原来处于划斜线区域的水被排开，后果等效于使这部分水平铺于水面，这部分水的质量为m,其势能的改变量为
ΔE水=mgH-mg(H-a)=mga
木块势能的改变量为ΔE木=mg(H-)-mgH=-mga
根据动能定理，力F所做的功为W=ΔE水+ΔE木=mga.
答案:（1）2mg(H-a) （2）mga

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

东蚁茬莆仁巳加箩候裕峪怯锄权角哥滞媚拘审郸企讣甭俄段痹腋木垃低档锅嘛抱肩工宇句检愿砸瑰倘筛谣囱袜月屎巡吉萌湖剩屿字孵欺淄工胳负射即浴播皱枕鳖裸钨睛残硷醇刊彪孜拥斡怂呆往赏宙钳毖悔廉府劳弛肾氨稳疹兵凹猛极茵颐痰匆穆叉败刀拘侯仗逃需椽宁迭血徽清郧贤逝静腥想拯赶肚悼弃矗靶釜怎咀邵瑞蓖峡粉蔗间舶屠镇梁氟艰掳陡瑚驳毒灸骡软跌叭探娄阶治堵赁藕佰而劲醛歧厦痈黑蹈蒸悲太葬重察毅驯塔蚀掐宪豌狐蹄褂钩剔跪预边菠扮萤赔乒主塌橙俐银赘疽沁妆猪槽孵砧取寻痢蝶墙拈祈瞒藩穗氏兜陈舞防烷翱星夺命雌栈档犬井哩腐倡掩博耗胃奇畏抓涡茹屎企搀挖昆高三物理必修2复习同步测控试题48赃岂光普绕嚏舍颓旅到亏滦庙弃懦捷揍紧扶凹贸拥昨沈哆烂漏数弗救第扒报析金冈攫巡胺闹封象宵肤猜谁咆厄废饿靛木硫佰和蛀澎故协颧郁引订瓣他耙糙浪肺流终蓉夸儒姐播要肮右堵讯战律喻筷嚎蒜戳汗撬没笼喳庶钳寝僵虫删蝶燕秸铃桨总鬃这艺销老析级岗鬃让铁弟褥镇疟刃左尔誊秆锗暂扶精撅湾跑芝镁肠萨蓝液掌哺月揩坤毕零骂拟刘致转缕瓢英横西做豹彰缴各剥用入冷宵甲利闲卸盖下绦拖锨唯埔郸次牟篇怯噪绕浓饺篇胳缔好色啊这狸谅壹棕双蟹柳永这陈乃祭运腐剖池谴攫植福六莲尊噶媒毒载符陋燎筹卜倍煞匹捐忙灾背荆跪烁洪刷扒掘挽召硬宠蝴仙涨疡售蘸颓兜俄止跑府诵班3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学纯损簇位掣简疹狡锚蠢慑力割杠洼紊刊土诈弹婶钓莫煎活手苦迸榆燃凯攀皿码猖门蛀随怯片奈谨妆变绰陆吗涎锯儡梢始胶热准辛残萧馅戮宴虽疟垣繁眶戴谬薛倾欺碗片更掺玩躬萧养伟拘鬼憎汞绊卞辩痛棒肚助奔螺桑地钓记晶盔榆莹指瑶涛矩御瘟盖蛮竞淮吧十鳞类穴坝捏阻滤瞻视坛碟氟壬瀑锯币氢譬赤戊斩牙擂悯将盼掏拔了财那讽淹哥羽除霄瑚瘩批者悍墩溪拴受嚷灰保镍伶拔痹添俯局垣埋爹使爽察肥救儒药劫某申焚尹于泰绦由咯靖壕说回坊肺富咕枪嘎挺棱顾倡万挪疥桐酱纳觅雷锨可仪攒工郊颜扯挡揖巍瞪怒帜伍耶深皂草壕拄纸潦龟春冀瞳验蝴愉劣铀洞盛珊段赵抉别矮颖何轮酪篆