人教版 (2019)必修 第二册2 重力势能课后练习题

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2020-2021学年人教版（2019）必修第二册8.2重力势能 课时作业6（含解析）  1．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为（　　）A．mgh，减少 B．mgh，增加C．，增加 D．，减少2．用拉力将一个重为5N的物体匀速升高3m，在这个过程中，下列说法正确的是（　　）A．物体的重力做了15J的功B．拉力对物体做了15J的功C．物体的重力势能减少了15JD．合力对物体做的功是15J3．如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为H，物体质量为m，则以下说法正确的是　　A．小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少B．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多C．以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mghD．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为4．关于重力势能，下列说法正确的是（　　）A．重力势能的大小只由重物本身决定B．一物体的重力势能从-6J变为-2J，重力势能变小了C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．距地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零5．用恒力F使质量为10kg的物体从静止开始，以2m/的加速度匀加速上升，不计空气阻力，g取10 m/，那么以下说法中正确的是：（）A．2s内恒力F做功80J B．2s内重力做的功是400JC．2s内物体克服重力做的功是400J D．2s内合力做的功为零6．质量为m的物体被人竖直向上抛出，设运动过程中受到的空气阻力为f，物体上升高度2h后又落回地面，物体下落高度为3h，重力加速度为g，在物体运动的整个过程中，下列说法正确的是（　　）A．物体克服阻力做功为－fh B．物体克服阻力做功为5fhC．物体重力做的功为－mgh D．物体重力做的功为5mgh7．第 24 届冬季奥林匹克运动会将在 2022 年由北 京市和张家口市联合举办，跳台滑雪是比赛项目之 一。如图所示，运动员从跳台边缘的 O 点水平滑出，落到斜坡 CD上的 E点。运动员可视为质点，忽略空气阻力的影响。运动员从 O 点滑出后，在空中飞行的过程中，关于其重力所做的功，下列说法正确的是（　　）A．一直做正功 B．一直做负功C．一直不做功 D．先做负功后做正功8．如图所示，一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，下列说法中正确的是（　　）A．重力势能减小，动能不变B．重力势能减小，动能增加C．重力势能减小，动能减小D．重力势能增加，动能增加9．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10．物体沿不同的路径从A运动到B，如图所示，则（　）A．沿路径ACB重力做的功大些B．沿路径ADB重力做的功大些C．沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多D．以上说法都不对11．把一个物体从地面竖直向上抛出，该物体上升的最大高度为h，若物体的质量为m，所受的空气阻力大小恒为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（　　）A．重力势能的变化量为2mghB．重力势能的变化量为零C．空气阻力做的功为零D．空气阻力做的功为2fh12．北京时间2016年2月25日，在巴西进行的2016年跳水世界杯比赛中，中国选手邱波获得十米跳台冠军。如图所示，在邱波离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降。在这一过程中，邱波所受重力做功的情况是（  ）A．始终做负功 B．始终做正功C．先做负功再做正功 D．先做正功再做负功13．质量为m的物体，沿倾角为的光滑斜面由静止下滑，当下滑t时间时重力势能减少量为(　   )A．mg2t2sin B． mg2t2 C．mg2t2 D．mg2t2 14．质量为2kg的物体在竖直向上的恒定拉力作用下由静止开始向上运动，当速度为2m/s时，位移为2m，下列说法中正确的是（g取10m/s2）（　　）A．拉力对物体做功4J B．合外力对物体做功4JC．重力对物体做功40J D．物体机械能增加44J15．如图所示是跳高运动员正在飞越横杆时的情景。对运动员从起跳到图示位置的过程，下列说法正确的是（　　）A．运动员的重心升高B．运动员的重力势能增大C．运动员所受重力做负功D．运动员所受重力做正功  16．一个质量为1kg的小球从5m高的水平桌面上水平抛出，落地位置与抛出位置的水平距离为2m，求：(1)小球离开桌面边缘时的初速度是多大？运动时间为多少？(2)落地时小球重力势能减少了多少？17．如图所示，放在地面上的木块与一劲度系数k＝200N/m的轻质弹簧相连。现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动x1＝0.3m，木块开始运动，继续拉弹簧，木块缓慢移动了x2＝0.5m，求：(1)上述过程中拉力所做的功；(2)此过程弹簧弹性势能的变化量。18．如图所示，是人们用打“夯”的方式把松散的地面夯实的情景。假设两人同时通过绳子对质量为m的重物各施加一个力，大小均为F，方向都与竖直方向成α，重物离开地面h后两人同时停止施力，最后重物下落把地面砸深x。重力加速度为g。求：（1）停止施力前重物上升过程中加速度大小a；（2）以地面为零势能面，重物具有重力势能的最大值EPm；（3）重物砸入地面过程中，对地面的平均冲击力大小；19．如图所示，在水平地面上固定一倾角θ＝30°的粗糙斜面，一质量为m的小物块自斜面底端以一定的初速度沿斜面匀减速上滑高度H后停止，在上滑的过程中，其加速度和重力加速度g大小相等。求：(1)小物块与斜面间的动摩擦因数μ；(2)该过程中物体克服重力做功W1和摩擦力做的功W2。20．质量为2kg的物体做自由落体运动，2s着地，g=10m/s2。求：(1)此过程重力做功是多少；(2)此过程中重力的平均功率是多少；(3)物体落地时，重力的瞬时功率是多少。
参考答案1．D【详解】因为以桌面为零势能的参考平面，所以对于桌面，地面高度是，则小球落地时的重力势能为；小球在释放点相对桌面高度为，重力势能为，所以小球在整个下落过程中重力势能的变化为即小球的重力势能减少了ABC错误，D正确。故选D。2．B【详解】AC．重力做功知物体克服重力做功15J，重力势能增加15J，AC错误；B．因为物体匀速上升，则F=G=5N则拉力做功故B正确；D．匀速上升，合力的大小为零，则合力做功为零，D错误。故选B。3．C【详解】AB.静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同．故AB错误．CD.重力势能的变化量与零势能平面的选取无关，重力做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为mgh，则重力势能的减小量为mgh．故C正确，D错误．4．D【详解】A．物体的重力势能与物体本身的重力和零势能面的选取有关，故A错误；
B．重力势能是标量，重力势能从-6J变为-2J，表示物体重力势能增加，故B错误；
C．地面上的物体只有以地面为零势能面时，重力势能才为零，故C错误；
D．以物体所在平面为零势能面，距离地面有一定高度的物体重力势能也可能为零，故D正确。
故选D。5．C【详解】A.根据牛顿第二定律可知，恒力为：2s内物体上升的高度：2s内恒力做功：故选项A不符合题题；BC. 2s内重力做功：即2s内物体克服重力做功为400J，故选项B不符合题意，C符合题意；D.2s内合力做的功：故选项D不符合题意．6．B【详解】AB．上升过程克服空气阻力做功下落过程克服空气阻力做功则从抛出到落回到抛出点的过程中，小球克服空气阻力做的功为故A错误，B正确；CD．由题意可知，物体下落高度为3h，上升了2h，故抛出点离地高为h，故从抛出至落到地面的过程中，重力所做的功为故CD错误。故选B。7．A【详解】运动员所受重力竖直向下，运动方向与重力的夹角为锐角，重力一直做正功，A正确，BCD错误。故选A。8．B【详解】小孩从公园中的滑梯上加速滑下，则速度增加，动能增加；高度降低，则重力势能减小。故选B。9．D【详解】重力势能取决于物体的重力和高度；故A错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关，若物体在零势能面下方，则重力势能为负值；故B错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关；若选取地面以上为零势能面，则地面上的物体重力势能为负；若选地面以下，则为正；故C错误；重力势能是由物体和地球共有的；故D正确；故选D．【点睛】本题考查重力势能的决定因素，重力势能的大小与物体的质量和高度有关，质量越大、高度越高，重力势能就越大；明确重力势能是由地球和物体共有的；其大小与零势能面的选取有关．10．C【详解】由A到B不管沿哪条路径高度差相同，则重力做功相同，则C正确，ABD错误。故选C。点睛：本题考查对重力做功特点的掌握情况，要明确重力做功的特点，知道重力做功W=mgh，大小只与高度差有关，与运动路径无关。11．B【详解】AB．物体从地面抛出到落回地面的全过程中，物体的高度变化量为零，物体重力势能的变化量为零．故A项错误，B项正确．CD．物体从地面竖直向上抛出，物体上升的最大高度为h，物体从地面抛出到落回地面的全过程中，所受的空气阻力大小恒为f，阻力方向始终与运动方向相反，则空气阻力做的功为．故CD两项错误．12．C【详解】在邱波离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降，故重力势能先增加后减小，故重力先做负功后做正功，故C正确，ABD错误。故选C。13．D【详解】物体在光滑斜面上的加速度为，下滑的距离为 所以重力势能减小量为： 故D正确．14．BD【详解】A．拉力对物体做功A错误；B．合外力对物体做功B正确；C．重力对物体做功C错误；D．由能量关系可知，物体机械能增加量等于拉力的功，即为44J，D正确。故选BD。15．ABC【详解】跳高运动员飞越横杆时，重心升高，重力的方向与位移方向相反，则重力做负功，重力势能增大。故选ABC。16．(1)2m/s，1s；(2)50J【详解】(1)设小球平抛运动的时间为t，在竖直方向上有所以有可得小球平抛的初速度大小为(2)落地时小球重力势能减小量等于重力做功，为17．(1)39J；(2)9J【详解】(1)木块刚要滑动时，拉力的大小从开始到木块刚滑动的过程，拉力做功木块再缓慢移动的过程中，拉力做功故拉力所做的总功为(3)根据功能关系知此过程弹簧弹性势能的变化量18．（1）；（2）；（3）【详解】（1）施力时重物所受的合外力为则重物上升过程中加速度大小 （2）重物上升过程中由动能定理以地面为零势能面，重物具有重力势能的最大值 （3）重物砸入地面过程中由动能定理解得19．（1）；（2）mgH ，-mgH【详解】（1）在小物块沿斜面匀减速上滑的过程中，由牛顿第二定律有：mgsinθ＋μmgcosθ＝ma由a＝g，解得(2)该过程中，物体克服重力做功为W1=mgH摩擦力所做的功为：20．(1)400J；(2)200W；(3)400W【详解】(1)根据代入解得物体下落的距离则重力做功为(2)重力的平均功率为(3)落地时物体的速度为则重力做功的瞬时功率为