高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第3-4節(jié) 勢(shì)能；動(dòng)能 動(dòng)能定理 1 勢(shì)能和動(dòng)能同步練習(xí) 教科版必修2.doc

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第3-4節(jié) 勢(shì)能；動(dòng)能 動(dòng)能定理1 勢(shì)能和動(dòng)能 （答題時(shí)間：30分鐘） 1. 2013年1月1日，新交通法規(guī)開(kāi)始實(shí)施，其中“闖黃燈扣6分”被部分網(wǎng)友稱為違背牛頓第一定律，導(dǎo)致各地追尾事故頻發(fā)。在緊急剎車(chē)過(guò)程中關(guān)于汽車(chē)的慣性和動(dòng)能變化，下列說(shuō)法正確的是（ ） A. 慣性不變，動(dòng)能不變 B. 慣性不變，動(dòng)能減小 C. 慣性減小，動(dòng)能減小 D. 慣性減小，動(dòng)能不變 2. 改變汽車(chē)的質(zhì)量和速度都能使汽車(chē)的動(dòng)能發(fā)生變化，在下列情況中，能使汽車(chē)的動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)3倍的是（ ） A. 質(zhì)量不變，速度變?yōu)樵瓉?lái)的3倍 B. 質(zhì)量和速度都變?yōu)樵瓉?lái)的3倍 C. 質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的，速度變?yōu)樵瓉?lái)的3倍 D. 質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，速度變?yōu)樵瓉?lái)的 3. 關(guān)于動(dòng)能的理解，下列說(shuō)法正確的是（　　） A. 動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能的一種基本形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能 B. 動(dòng)能總是正值，但對(duì)于不同的參考系，同一物體的動(dòng)能大小是不同的 C. 一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化 D. 動(dòng)能不變的物體，一定處于平衡狀態(tài) 4. 以水平初速度v0將一個(gè)小石子從離水平地面高H處拋出，從拋出時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，取地面為參考平面，不計(jì)空氣阻力。下列圖象中，A為石子離地的高度與時(shí)間的關(guān)系，B為石子的速度大小與時(shí)間的關(guān)系，C為石子的重力勢(shì)能與時(shí)間的關(guān)系，D為石子的動(dòng)能與離地高度的關(guān)系。其中正確的是（ ） 5. 一物體在自由下落過(guò)程中，重力做了6J的功，則（ ） A. 該物體重力勢(shì)能減少，減少量等于6J B. 該物體重力勢(shì)能減少，減少量大于6J C. 該物體重力勢(shì)能減少，減少量小于6J D. 該物體重力勢(shì)能增加，增加量等于6J 6. 如下圖甲所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧豎直固定在水平地面上，t＝0時(shí)刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點(diǎn)，然后又被彈簧彈起離開(kāi)彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)。通過(guò)安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過(guò)程彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如圖乙所示，則（ ） A. t1時(shí)刻小球動(dòng)能最大 B. t2時(shí)刻小球動(dòng)能最大 C. t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球的動(dòng)能先增加后減少 D. t2～t3這段時(shí)間內(nèi)，小球增加的動(dòng)能小于彈簧減少的彈性勢(shì)能 7. 如圖，從豎直面上大圓（直徑d）的最高點(diǎn)A引出兩條不同的光滑軌道，端點(diǎn)都在大圓上，同一物體由靜止開(kāi)始，從A點(diǎn)分別沿兩條軌道滑到底端，則（ ） A. 所用的時(shí)間相同 B. 重力做功都相同 C. 機(jī)械能不相同 D. 到達(dá)底端的動(dòng)能相等 8. 如圖所示，勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧兩端分別與質(zhì)量為、的物塊1、2拴接，勁度系數(shù)為的輕質(zhì)彈簧上端與物塊2拴接，下端壓在桌面上（不拴接），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)施力將物塊1緩慢地豎直上提，直到下面那個(gè)彈簧的下端剛脫離桌面。在此過(guò)程中，物塊2的重力勢(shì)能增加了_________，物塊1的重力勢(shì)能增加了_________。  1. B 解析：慣性是物體的固有屬性，與物體質(zhì)量有關(guān)，與速度無(wú)關(guān)，所以在緊急剎車(chē)過(guò)程中汽車(chē)的慣性不變，汽車(chē)的速度減小，依據(jù)公式，動(dòng)能也會(huì)減小，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤。 2. C 解析：物體的動(dòng)能：，質(zhì)量不變，速度增為原來(lái)的3倍，這時(shí)動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的9倍，A錯(cuò)誤；質(zhì)量和速度都變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的27倍，B錯(cuò)誤；質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的，速度變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，C正確；質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的3倍，速度變?yōu)樵瓉?lái)的，動(dòng)能變?yōu)樵瓉?lái)的，D錯(cuò)誤。 3. ABC 解析：動(dòng)能是普遍存在的機(jī)械能的一種基本形式，凡是運(yùn)動(dòng)的物體都具有動(dòng)能，選項(xiàng)A正確；動(dòng)能總是正值，但對(duì)于不同的參考系，同一物體的動(dòng)能大小是不同的，選項(xiàng)B正確；由動(dòng)能可知一定質(zhì)量的物體，動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，但速度變化時(shí)，動(dòng)能不一定變化，選項(xiàng)C正確；動(dòng)能不變的物體，速度方向可能發(fā)生變化，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選ABC。 4. C 解析：石子離地的高度與時(shí)間的關(guān)系，高度H隨時(shí)間逐漸減小，A錯(cuò)誤；平拋運(yùn)動(dòng)的速度v＝，所以石子運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間不成正比，故B錯(cuò)誤；石子的重力勢(shì)能，C正確；石子的動(dòng)能，應(yīng)過(guò)原點(diǎn)，D錯(cuò)誤。 5. A 解析：物體在自由下落過(guò)程中，重力做了6J的功，則該物體重力勢(shì)能減少，減少量等于6J，選項(xiàng)A正確。 6. CD 解析：小球從接觸彈簧開(kāi)始，彈簧的彈力從零開(kāi)始增大，由于，所以小球向下做加速運(yùn)動(dòng)，速度增大；當(dāng)時(shí)，合力為零，加速度為零，速度達(dá)到最大，此時(shí)小球仍有向下的速度，所以彈簧會(huì)被繼續(xù)壓縮，不過(guò)之后彈簧的彈力繼續(xù)增大；當(dāng)，合力向上，小球做減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度為零時(shí)，彈簧壓縮量最大，彈力最大，所以小球動(dòng)能最大時(shí)刻不是與彈簧剛接觸的時(shí)刻，而是彈力等于重力時(shí)，A錯(cuò)誤；時(shí)刻彈簧的彈力最大，壓縮量最大，此刻小球的速度為零，B錯(cuò)誤；過(guò)程為小球從最低點(diǎn)上升直到離開(kāi)彈簧的過(guò)程，可將下落過(guò)程逆過(guò)來(lái)，所以小球的動(dòng)能先增大后減小，C正確；因?yàn)槭菑膹椈烧戏侥骋桓叨忍幱伸o止釋放，所以重力做功大于彈簧做功，即小球增加的動(dòng)能小于彈簧減少的彈性勢(shì)能，D正確。 7. A 解析：對(duì)物體在斜面上進(jìn)行受力分析，由牛頓第二定律可求得；根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得，因此下滑時(shí)間與斜面的傾角無(wú)關(guān)，只與圓弧的半徑及重力加速度有關(guān)，故A正確；同一物體從不同的光滑斜面下滑，重力做功的多少由高度決定，由于高度不一，所以重力做功也不相同，故B錯(cuò)誤；同一物體由靜止開(kāi)始，從A點(diǎn)分別沿兩條軌道滑到底端，由于均是光滑斜面，所以只有重力做功，因此機(jī)械能守恒。取靜止釋放處為零的重力勢(shì)能，則兩者機(jī)械能相等，故C錯(cuò)誤；同一物體從靜止到達(dá)底端的動(dòng)能，由動(dòng)能定理可知，重力做的功不一樣，所以它們到達(dá)底端的動(dòng)能不同，故D錯(cuò)誤。 8. 解析：物體重力勢(shì)能的增加等于物體重力與物體被提升高度的乘積。開(kāi)始時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，兩彈簧均被壓縮.現(xiàn)施力將物塊1緩慢上提，直到下面的彈簧剛好脫離桌面，在此過(guò)程中下面的彈簧由壓縮狀態(tài)逐漸恢復(fù)到自由長(zhǎng)度，而上面的彈簧也由壓縮狀態(tài)逐漸恢復(fù)到自由長(zhǎng)度，接著由于物塊2施加拉力又逐漸變?yōu)槔鞝顟B(tài). 則下面的彈簧受到的壓力大小為： 彈簧的壓縮量： 要使其離開(kāi)桌面，物塊2應(yīng)上升高度Δx2，則物塊2增加的重力勢(shì)能為： Δ＝m2gΔx2＝。 把物塊1拉起的過(guò)程中，上面的彈簧是由壓縮狀態(tài)轉(zhuǎn)為拉伸狀態(tài)，其原先壓縮的長(zhǎng)度：Δx1＝，最終拉伸的長(zhǎng)度Δx1′＝， 則物塊1提升的高度為：Δx1＋Δx1′＋Δx2 所以，物塊1增加的重力勢(shì)能為： Δ＝m1g（Δx1＋Δx1′＋Δx2）＝