【優(yōu)化方案】2020高中物理 第7章第四節(jié)知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版必修2

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1、 1．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法中正確的是(　　) A．重力勢(shì)能的大小只由物體本身決定 B．重力勢(shì)能恒大于零 C．在地面上的物體，它具有的重力勢(shì)能一定等于零 D．重力勢(shì)能是物體和地球所共有的 解析：選D.根據(jù)Ep＝mgh知，重力勢(shì)能由物體所受的重力和它所處的高度共同決定，故A錯(cuò)，重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的，故D正確．重力勢(shì)能是相對(duì)量，只有相對(duì)一個(gè)參考平面，重力勢(shì)能才有確定值，在地面上的物體，重力勢(shì)能不一定為零，故C錯(cuò)．重力勢(shì)能有正負(fù)，故B錯(cuò)． 2．我國發(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程中，其重力做功和重

2、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 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?。? 3. 圖7－4－8 某游客領(lǐng)著孩子游泰山時(shí)，孩子不小心將手中的皮球滑落，球從A點(diǎn)滾到了山腳下的B點(diǎn)，高度標(biāo)記如圖7－4－8所示，則下列說法正確的是(　　) A．從A到B的曲線軌跡長(zhǎng)度不知道，無法求出此過程重力做的功 B．從A到B過程中阻力大小不知道，無法求出此過程重力做的功 C．從A到B重力做功mg(H＋h) D．從A到B重力做功mgH 解析：選D.根

3、據(jù)重力做功的特點(diǎn)，可知D正確． 4．下面關(guān)于重力做功及重力勢(shì)能的說法中，正確的是(　　) A．兩物體A、B，A的高度是B的2倍，那么A的重力勢(shì)能也是B的2倍 B．如果考慮空氣阻力，從某一高度下落一物體到達(dá)地面，物體重力勢(shì)能的減少要比無阻力自由下落時(shí)重力勢(shì)能減少得少 C．重力做功的多少，與參考平面的選取無關(guān) 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，但這并不影響研究有關(guān)重力勢(shì)能的問題 解析：選CD.由重力勢(shì)能的計(jì)算公式Ep＝mgh可知，重力勢(shì)能由mg和h共同決定，故A錯(cuò)誤；由ΔEp＝－mgh可知，重力勢(shì)能的變化只與mgh有關(guān)，而與阻力無關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確；雖然重力勢(shì)能具有

4、相對(duì)性，選擇不同的參考平面，物體具有不同重力勢(shì)能的數(shù)值，但這并不影響對(duì)重力勢(shì)能的研究，故D正確，所以本題的正確選項(xiàng)為C、D. 5．如圖7－4－9所示， 圖7－4－9 質(zhì)量為m的小球，用一長(zhǎng)為l的細(xì)線懸于O點(diǎn)，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個(gè)向下的速度讓小球向下運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)正下方D處有一釘子，小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)會(huì)以D為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過C點(diǎn)，若已知OD＝l，則小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減小了多少？重力做功為多少？ 解析：從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，小球下落h＝，故重力做功WG＝mgh＝mgl.重力勢(shì)能的變化量ΔEp＝－WG＝－mgl，負(fù)號(hào)表示小球的重力勢(shì)能減少了． 答案：mgl

5、　mgl 一、選擇題 1．下列說法中正確的是(　　) A．在地平面以下的物體重力勢(shì)能一定為負(fù)值 B．質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能一定大 C．不同的物體中離地面最高的物體其重力勢(shì)能最大 D．離地面有一定高度的物體其重力勢(shì)能可能為零 解析：選D.重力勢(shì)能具有相對(duì)性，其大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)，所以在地面以下的物體的重力勢(shì)能也不一定為負(fù)值，A項(xiàng)錯(cuò)．而離地面有一定高度的物體的重力勢(shì)能也可能為零，D項(xiàng)對(duì)．重力勢(shì)能的大小取決于物體質(zhì)量和所在的高度兩個(gè)因素，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤． 2．(2020年南昌一中模擬)如圖7－4－10所示，質(zhì)量相同的A、B兩物體分別從靜止開始落下兩口井甲和乙，已知甲井比乙井深，

6、以地面為零勢(shì)能面，則兩物體落到井底時(shí)，它們的重力勢(shì)能EpA、EpB的關(guān)系是(　　) 圖7－4－10 A．EpA>EpB　　　　 B．EpA

7、，軌道1、2是光滑的，軌道3是粗糙的，則(　　) A．沿軌道1滑下重力做功多 B．沿軌道2滑下重力做功多 C．沿軌道3滑下重力做功多 D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多 解析：選D.重力做的功等于重力乘以物塊沿豎直方向的位移，因此物塊沿各個(gè)軌道滑下時(shí)重力做的功相同，故正確答案為D. 5．(2020年聊城高一檢測(cè))在同一高度，把三個(gè)質(zhì)量相同的球A、 B、C分別以相等的速率豎直上拋、豎直下拋和平拋、它們都落到同一水平地面上，則三個(gè)球在運(yùn)動(dòng)過程中，重力對(duì)它們做的功分別為WA、WB、WC、重力的平均功率分別為PA、PB、PC，、則它們的大小關(guān)系為 (　　) A．WA>WB＝WC，PA>P

8、B＝PC B．WA＝WB＝WC，PA＝PB＝PC C．WA＝WB＝WC，PB>PC>PA D．WA>WB>WC，PA>PB>PC 解析：選C.由重力做功特點(diǎn)知：WA＝WB＝WC；從拋出到落地的時(shí)間，由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)點(diǎn)：tBPC>PA，故C對(duì)． 6．要將一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a的水平放置的勻質(zhì)正立方體翻倒，推力對(duì)它做功至少為(　　) A.mga B.mga/2 C．(＋1)mga/2 D．(－1)mga/2 解析：選D.推力對(duì)物體所做的功，增加了物體的重力勢(shì)能，即WF＝ΔEp，ΔEp＝mg(a－a)＝mga，正確選項(xiàng)為D. 7．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)

9、，其相對(duì)于地面的重力勢(shì)能與下落速度的關(guān)系如圖7－4－12所示，其中正確的是(　　) 圖7－4－12 解析：選C.若下落高度為h，則h＝，減少的重力勢(shì)能為：mgh＝mg＝mv2. 相對(duì)于地面的重力勢(shì)能為： Ep＝mgh0－mgh＝mgh0－mv2， 式中h0為起始高度，即Ep與v的關(guān)系圖象為拋物線的一部分，故C正確． 8. 圖7－4－13 如圖7－4－13所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體，放在水平地面上，物體上方安裝一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)用手拉著彈簧上端的P點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)，直到物體離開地面一段距離，在這一過程中，P點(diǎn)的位移(開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng))是H，則物體

10、重力勢(shì)能的增加量為(　　) A．MgH B．MgH＋ C．MgH－ D．MgH－ 解析：選C.物體離開地面時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)x＝ 重物上升的高度h＝H－x 重力勢(shì)能增加量Ep＝Mgh＝MgH－ 所以正確答案為C. 9．一條長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的勻質(zhì)輕繩平放在水平地面上，現(xiàn)在緩慢地把繩子提起來．設(shè)提起前半段繩子時(shí)人做的功為W1，全部提起來時(shí)人做的功為W2，則W1∶W2等于(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 解析：選D.提起前半段繩子時(shí)人做的功W1＝mg×l＝mgl，提起全部繩子時(shí)人做的功為W2＝mg·l＝mgl，W1∶W2＝1∶4.所以答案選D.

11、 二、非選擇題 10．在離地面80 m處無初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m＝200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為參考平面，求： (1)在第2 s末小球的重力勢(shì)能； (2)在第3 s內(nèi)重力所做的功和重力勢(shì)能的變化． 解析： (1)在第2 s末小球所處的高度 h＝－gt2＝－×10×22 m＝－20 m 重力勢(shì)能Ep＝mgh＝0.2×10×(－20) J＝－40 J Ep<0說明了物體在參考平面的下方． (2)在第3 s末小球所處的高度 h′＝－gt′2＝－×10×32 m＝－45 m. 第3 s內(nèi)重力做功 W＝mg(h－h(huán)′)＝0.2×10×

12、(－20＋45) J＝50 J. 即小球的重力勢(shì)能減少了50 J. 答案：(1)－40 J　(2)50 J　減少了50 J 11．(2020年南昌高一檢測(cè)) 圖7－4－14 如圖7－4－14所示，杠中點(diǎn)有一轉(zhuǎn)軸O，兩端分別固定質(zhì)量為2m和m的小球a和b，當(dāng)桿從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置時(shí)，小球a和b構(gòu)成的系統(tǒng)的重力勢(shì)能如何變化，變化了多少？ 解析：重力對(duì)小球a做的功為 W1＝2m·g·L 重力對(duì)小球b做的功為W2＝－mgL 則重力對(duì)由a、b組成的系統(tǒng)所做的總功為： WG＝W1＋W2＝2mgL＋(－mgL)＝mgL. 因?yàn)閃G＞0，所以系統(tǒng)的重力勢(shì)能減少，且減少了mgL. 答案：小球a和b構(gòu)成的系統(tǒng)重力勢(shì)能減少，且減少了mgL 12. 圖7－4－15 一條長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，其中有三分之一懸在桌邊，如圖7－4－15所示，在鏈條的另一端用水平力緩慢地拉動(dòng)鏈條，當(dāng)把鏈條全部拉到桌面上時(shí)，需要做多少功？ 解析：懸在桌邊的l長(zhǎng)的鏈條重心在其中點(diǎn)處，離桌面的高度h＝×l＝l. 它的質(zhì)量是m′＝m，當(dāng)把它拉到桌面時(shí)，增加的重力勢(shì)能就是外力需要做的功，故有 W＝ΔEp＝mg×l＝mgl. 答案：mgl