【步步高 学案导学设计】学年粤教版物理必修2 第四章 第二节 动能 势能课时作业.doc

第二节动能势能1做功的过程是能量_和_的过程，做多少功，就有多少能量发生转化，功是能量转化的_2物体由于运动而具有的能量称为动能，表达式为_，动能是_量，单位与功的单位相同，在国际单位制中都是_3两个质量为m的物体，若速度相同，则两个物体的动能_，若动能相同，两个物体的速度_4物体的重力势能等于它所受重力与_的乘积，表达式为Ep_.在国际单位制中单位为_，符号为_5重力势能的相对性(1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一_来说的，这个_叫做参考平面在参考平面上，物体的重力势能取作_(2)参考平面的选取：选择哪一个水平面作参考平面，要根据具体情况而定，一般以解决问题方便为原则选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是_的，但物体在固定的两个位置的重力势能的差值与选择的参考平面_对选定的参考平面，上方物体的重力势能是_值，下方物体的重力势能是_值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能_6重力做功与重力势能变化的关系式为_，当物体由高处运动到低处时，重力做_功，重力势能_，即WG0，Ep1Ep2.重力势能减少的数量等于重力做的功当物体由低处运动到高处时，重力做_功，或者说_，重力势能_，即WG0，Ep1Ep2.重力势能增加的数量等于_7发生形变的物体所具有的能量叫_，弹簧的弹性势能的大小与_有关，形变量越大，弹簧的弹性势能就_【概念规律练】知识点一动能的概念1对动能的理解，下列说法不正确的是()A动能是机械能的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B动能不可能为负值C一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化时，动能不一定变化D动能不变的物体，一定处于平衡状态2(双选)在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是()A甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的B甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的C甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的D质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动知识点二重力做功的特点3如图1所示，图1A点距地面高为h，B点在地面上，一物体沿两条不同的路径ACB和ADB由A点运动到B点，则()A沿路径ACB重力做的功多一些B沿路径ADB重力做的功多一些C沿路径ACB和路径ADB重力做的功一样多D无法判断沿哪条路径重力做的功多一些4.图2如图2所示，质量为m的小球从高度为h的斜面上的A点滚下，经水平面BC后再滚上另一斜面，当它到达处的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为()A. B.Cmgh D0知识点三重力势能5关于重力势能，下列说法正确的是()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物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C一个物体的重力势能从5 J变到3 J，重力势能变小了D重力势能的减少量等于重力对物体做的功6楼上某房间地板高出楼外地面4 m，窗台比地板高1 m一个质量为10 kg的重物分别放在窗台上A处、地板上B处和楼外地面上C处(g取9.8 m/s2)(1)以楼外地面为参考平面(零势能面)，重物在A、B、C三处的重力势能分别为EpA_，EpB_.EpC_.(2)以该房间地板为参考平面，重物在A、B、C三处的重力势能分别为EpA_，EpB_，EpC_.(3)重物在A、B两处的重力势能之差EpAEpB_，A、C两处的重力势能之差EPaEpC_.(4)物体在某处的重力势能的量值，跟参考平面的选取_关【方法技巧练】一、重力做功与重力势能的关系7.图3质量为m的小球从离桌面高度为H处由静止下落，桌面离地高度为h，如图3所示若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为()Amgh，减少mg(Hh) Bmgh，增加mg(Hh)Cmgh，增加mg(Hh) Dmgh，减少mg(Hh)二、重力势能变化量的求解方法8如图4所示，图4两个底面积都是S的圆筒，用一根带有阀门的细管相连通，放在水平地面上两桶内盛有密度为的水，阀门关闭时两桶液面的高度分别为h1和h2，现将连接两桶的管道阀门打开，让左侧桶中的水缓慢流入右侧桶内，最后两桶液面的高度相同，求在此过程中水的重力势能的变化量？1(双选)质量一定的物体()A速度发生变化时其动能一定变化B速度发生变化时其动能不一定发生变化C速度不变时其动能一定不变D动能不变时其速度一定不变2下面有关动能的说法正确的是()A物体只有做匀速运动时，动能才不变B物体做平抛运动时，水平方向速度不变，动能不变C物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加D物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化3关于重力势能，下列说法中正确的是()A重力势能的大小只由物体本身决定B重力势能恒大于零C在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D重力势能是物体和地球所共有的4下列关于物体的重力势能的说法中不正确的是()A物体的重力势能值随选择的参考平面的不同而不同B物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的C重力对物体做正功，则物体的重力势能增加D物体位于所选的参考平面以下时，物体的重力势能为负值5一实心铁球和一实心木球质量相等，将它们放在同一水平面上，下列结论正确的是()A铁球的重力势能大于木球的重力势能B铁球的重力势能等于木球的重力势能C铁球的重力势能小于木球的重力势能D上述三种情况都有可能6(双选)关于重力做功与重力势能改变的下列说法中正确的是()A物体在运动中只受地球的吸引力作用时，则重力势能一定改变B只要重力对物体做功，物体的重力势能一定改变C物体在重力与弹力作用下匀速运动时，则物体的重力势能一定不变D物体从A点沿不同轨迹运动到位置较低的B点，则重力做功相同，重力势能变化相同7关于弹簧的弹性势能，下列说法不正确的是()A弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关B弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关8一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程，下列说法中不正确的是()A提升过程中手对物体做功m(ag)hB提升过程中合外力对物体做功mahC提升过程中物体的重力势能增加m(ag)hD提升过程中物体克服重力做功mgh9一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离假定空气阻力可以忽略，运动员可视为质点，下列说法错误的是()A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取有关题号123456789答案10.如图5所示，图5质量为m的小球，用一长为l的细线悬吊于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度，让小球向下运动O点正下方D处有一小钉，小球运动到B点后，以D为圆心做圆周运动经过C点，若已知ODl，则小球由A点运动到C的过程中，重力势能减少了_，重力做功为_11质量为3 kg的物体放在高4 m的平台上，g取10 m/s2.求：(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？(2)物体相对于地面的重力势能是多少？(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？12质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上，弹回到1.25 m的高度，在整个过程中重力对球所做的功为多少？球的重力势能变化了多少？第二节动能势能课前预习练1转化传递量度2Ekmv2标焦耳3相同不一定相同4所处高度mgh焦耳J5(1)水平面水平面零(2)不同无关正负小6WGEp1Ep2正减少负物体克服重力做功增加物体克服重力做的功7弹性势能形变的大小越大课堂探究练1D物体由于运动而具有的能叫动能，故A对；由Ekmv2知，B对；由于速度是矢量，当速度大小不变、方向变化时，动能不变，但动能变化时，速度大小一定改变，故C对；做匀速圆周运动的物体，其动能不变，但物体却处于非平衡状态，故D错2CD由动能的表达式Ekmv2知A、B错误，C正确动能是标量，D正确3C4B5D6(1)490 J392 J0(2)98 J0392 J(3)98 J490 J(4)有点评重力势能具有相对性重力势能的表达式Epmgh是与参考平面的选择有关的，式中的h是物体重心到参考平面的高度当物体在参考平面以上时，重力势能Ep为正值；当物体在参考平面以下时，重力势能Ep为负值注意物体重力势能正负的物理意义是表示比零势能大还是小(物体在参考平面上时重力势能为零)7D小球落地点在参考平面以下，其重力势能为负值，即mgh；初态重力势能Ep1mgH，末态重力势能Ep2mgh，重力势能的变化量EpEp2Ep1mghmgHmg(Hh)，负号表示减少重力势能的变化也可以根据重力做功来判断，小球下落过程中重力做正功，所以重力势能减少量为WGmg(Hh)方法总结(1)重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于物体重力所做的功(2)重力做负功时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功(3)重力对物体所做的功等于物体重力势能变化量的负值8.解析以部分水为研究对象，如图所示，打开阀门，当两桶水液面相平时，相当于将图中左侧桶中阴影部分的水移至图中右侧桶中的上方，这部分水的质量为：m，重心下降h，故重力势能减少了.方法总结解答流体重力势能的变化及重力做功问题，用“填补法”比较简捷，解法技巧是以部分液体为研究对象，把这部分液体填补到相应的位置，这一部分液体的重力势能变化相当于整体重力势能的变化，其实质就是等效法课后巩固练1BC2C物体只要速率不变，动能就不变，A错；速度有方向，动能没方向，B错；物体做自由落体运动时，其合力等于重力，重力做功，物体的动能增加，故C正确；物体的动能变化时，速度的大小一定变化，故D错3D根据Epmgh知，重力势能由物体所受的重力和它所处的高度共同决定，故A错重力势能是物体和地球组成的系统所共有的，故D正确重力势能是相对量，只有相对于一个参考平面，重力势能才有确定值，在地面上的物体，重力势能不一定为零，故C错重力势能有正负，故B错4C5C由于铁球和木球的密度不同，所以质量相等的铁球和木球比较，木球的体积较大，放在同一水平地面上时，木球的重心高，因此木球的重力势能大于铁球的重力势能，选项C正确6BD7D由弹性势能的表达式Epkl2可知，弹性势能Ep与弹簧拉伸(或压缩)的长度有关，A正确Ep的大小还与k有关，B正确在弹性限度内，Ep的大小还与l有关，l越大，Ep越大，C正确弹簧的弹性势能是由弹簧的劲度系数k和形变量l决定的，与使弹簧发生形变的物体无关8C对物体：Fmgma所以手对物体做功W1Fhm(ga)h，故A正确；合外力的功W合F合hmah，B正确；物体上升h，克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，C错，D对9D运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能减小，选项A正确弹力一直做负功，弹性势能增加，选项B正确，除重力、弹力之外无其他力做功，故机械能守恒，选项C正确，重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，故选项D错误10.mglmgl解析小球从A点运动到C点，高度差为hl，所以重力做功WGmgl；由重力做功和重力势能变化的关系，知WGEp，所以小球的重力势能减少了mgl.11(1)0(2)120 J(3)120 J120 J解析解法一：(1)相对于平台表面h0，Epmgh0(2)相对于地面，物体重力势能为Epmgh3104 J120 J(3)物体从平台表面下落到地面上，以平台为参考面，有Ep10.Ep2mgh310(4) J120 JEpEp2Ep1120 J重力势能减少了120 J，重力做的功为