高中物理必修2动能-势能-同步练习

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动能 势能 同步练习

1.关于功和能，下列说法正确的是（ ） A.功和能的单位相同，它们的物理意义也相同 B.做功的过程就是物体能量的转化过程 C.做了多少功，就有多少能量发生了变化 D.各种不同形式的能量可以互相转化，而且在转化过程中，能的总量是守恒的

答案：BCD

2.A 、B 两物体在光滑的水平面上，分别在相同的水平恒力F 作用下，由静止开始通过相同的位移s .若A 的质量大于B 的质量，则在这一过程中（ ）

A.A 获得的动能较大

B.B 获得的动能较大

C.A 、B 获得的动能一样大

D.无法比较A 、B 获得的动能的大小

答案：C 本题考查能量的转化与力和功能之间的数值关系.由于水平拉力F 相同，由静止开始通过相同位移s ，所以力做的功相同，力F 对物体做功，把其他形式的能转化为物体的动能，由于力F 做的功相同，故两物体获得的动能相同.

3.下列关于运动物体所受合外力做功和动能变化的关系正确的是（ ）

A.如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零

B.如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零

C.物体在合外力作用下做变速运动，动能一定发生变化

D.物体的动能不变，所受合外力一定为零

答案：A 如果合外力做的功为零，但合外力不一定为零.可能物体的合外力和运动方向垂直而不做功，B 选项错.物体做变速运动可能是速度方向变化而速度大小不变，所以，做变速运动的物体，动能可能不变,C 选项错.物体动能不变，只能说合外力不做功，但合外力不一定为零，D 选项错.

4.两个物体质量比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比为（ ）

A.1∶1

B.1∶4

C.4∶1

D.2∶1

答案：C 由动能定义:1k E ∶2k E =

21m 1v 12∶2

1

m 2v 22=4∶1. 5.一人用力踢质量为1 kg 的足球，使球由静止以10 m/s 的速度沿水平方向飞出.假设人踢球时对球的平均作用力为200 N ，球在水平方向运动了20 m ，那么人对球所做的功为（ ）

A.50 J

B.200 J

C.4000 J

D.非上述各值

答案：A 人踢球时对球做的功为

W =2

1

mv 2=2

1×1×102 J=50 J

思路导引

←功是能量转化的量度.

←F 做功相同，转化的能量也相同.

←W 合=F 合·s cos α 或W 合=W 1+W 2+……

匀速圆周运动是变速运动但动能不变.

←人对球做功等于球由静止开始获得的动能,F =200 N ，s =20 m 是干扰因素.

←要注意重力势能由重

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选项A 正确.

6.甲、乙两个物体距地面的高度分别为h 1和h 2（h 1＞h 2），它们对地面的重力势能分别为1P E 和2P E ，则（ ）

A.1P E ＞2P E

B.E ＝1P E

C.1P E ＜2P E

D.无法确定

答案：D 物体重力势能的大小由物体的重力及物体距参考平面的竖直高度决定，即E p =mgh ，题中甲、乙两物体的质量大小不知，故重力G =mg 大小不知，无法判断其重力势能大小关系，D 选项正确.

7.下面说法中正确的是（ ） 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其重力势能最大

D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零

答案：D 重力势能的大小与参考平面的选取有关，在参考平面处，任何物体的重力势能均为零.

8.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－5J 变化到－3J ，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

答案：D 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的重力势能不同，A 选项错.物体在零势面以上，距零势面的距离越大，重力势能越大.物体在零势面以下，距零势面的距离越大，重力势能越小，B 选项错.重力势能中的正、负号表示大小，－5 J 的重力势能小于－3 J 的重力势能，C 选项错.重力做的功量度了重力势能的变化，D 选项正确.

9.如图4－2－4所示，质量为m 的物体静止在地面上，物体上面连一轻弹簧.用手拉着弹簧上端将物体缓慢提高h ，若不计物体动能的改变和弹簧重力，则人做的功（ ）

图4－2－4

A.等于mgh

B.大于mgh

C.小于mgh

D.无法确定

答案：B 用手拉弹簧向上提物体的过程中，除物体的重力势能增加了

mgh 外，弹簧的弹性势能也增加了，拉力做的功应等于增加的重力势能mgh

再加上增加的弹性势能，所以选项B 正确.

力及物体相对参考面的高度共同决定，不能仅根据高度比较重力势能的大小. ←E p =mgh

E p 有相对性.

←W G =－ΔE p

物体的重力势能与参考面的选择有关.

←用手拉弹簧使物体升高h 过程，物体重力势能增加了，弹性势能也增加了.

10.如图4－2－5所示，物体在光滑的水平面上匀速运动时具有的动能为20J ，然后物体碰到一轻质弹簧并挤压弹簧，当弹簧被挤压到最短时，弹

←动能与弹性势能相互转化.

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簧的弹性势能为________J ．在物体挤压弹簧的过程中，物体克服弹力做的功为________J.然后物体又被弹簧弹回，物体离开弹簧后所具有的动能为________J.在物体被弹回的过程中弹力对物体做的功为

________J.

图4－2－5

答案：20 20 20 20

物体压缩弹簧的过程，克服弹力做功，把物体的动能转化为弹性势能.弹簧被挤压到最短时，物体速度为零，动能为零，原来的动能全部转化为弹性势能，所以，弹簧被挤压到最短时所具有的弹性势能为20 J.物体克服弹力做的功为

20 J ，物体被弹回的过程，弹力对物体做功，把弹性势能转化为物体的动能，物体离开弹簧时弹簧恢复原状，弹性势能全部转化为物体的动能，所以，物体离开弹簧后所具有的动能为20 J.在物体被弹回的过程中，弹力对物体做的功为20 J.

11.在光滑的水平面上，质量为m 的物体，在恒定水平拉力作用下从静止开始运动，运动一段位移后，物体的速度为v .求此时物体的动能.

答案：物体在光滑水平面上，在恒定拉力F 作用下做匀加速运动，拉力

F 做功把其他形式的能量转化为物体的动能，拉力做多少功，物体的动能就增加多少.用E k 表示物体的动能，ΔE k 表示增加的动能，拉力F 做的功为W ，

则有

ΔE k =W ①

又由于初状态物体的速度为零，动能为零，故物体在末状态的动能为

E k =ΔE k =W ②

设物体运动的加速度为a ，则

F =ma ③

s =a

v 22④ 由②③④式得,物体速度为v 时的动能为

E k =Fs =ma ·a v 22=2

1mv 2

.

←拉力F 做功把其他形式的能量转化为物体的动能，拉力做多少功，物体

动能就增加多少.