高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 重力势能练习

8.2重力势能同步练习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册

一、选择题（共14题）

1．7月17日，在韩国光州进行的2019年国际泳联世锦赛跳水女子十米台决赛结束，14岁的小将陈芋汐、卢为发挥出色，包揽了冠亚军，关于跳水运动员在离开板到入水这一过程中运动员重力势能的分析，下列说法正确的是（　　）

A．一直减小 B．保持不变

C．先增大后减小 D．先减小后增大

2．关于下列几幅图片中的物体描述正确的是（　　）

A．甲图中，研究运动员起跑姿势时，运动员可以看做质点

B．乙图中，踢出的足球，在空中运动时受到脚对它向前的作用力

C．丙图中，比赛用的赛车质量较小，是为了更容易改变车的运动状态

D．丁图中，这些被举高相同高度的石头，相对地面具有相同的重力势能

3．关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是（　　）

A．做竖直上抛运动的物体，在上升段，重力做负功，重力势能减少

B．做竖直上抛运动的物体，在下落段，重力做正功，重力势能增加

C．做平抛运动的物体，重力势能在不断减少

D．物体高度降低了，重力势能可能不变

4．关于弹性势能和重力势能，下列说法中正确的是（　　）

A．弹簧的弹性势能大小只与弹簧的材料有关

B．在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关

C．重力势能的变化量与参考平面的选取有关

D．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定增加

5．下列运动中的物理量，不变的是（　　）

A．平抛运动中的重力势能 B．平抛运动中的加速度

C．匀速圆周运动中的线速度 D．匀速圆周运动中的向心加速度

6．毕定国同学放学后去爬山，在他向山顶攀爬的过程中（　　）

A．重力对他做负功 B．重力对他做正功

C．其重力势能不变 D．其重力势能减小

7．如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落。若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为（　　）

A．mgh，mg（H－h）

B．－mgh，mg（H＋h）

C．－mgh，mg（H－h）

D．－mg（H+h），mg（H＋h）

8．下列关于弹簧的弹力和弹性势能的说法正确的是（ ）

A．弹力与弹簧的形变量成正比，弹性势能与弹簧的形变量成正比

B．弹力与弹簧的形变量的平方成正比，弹性势能与弹簧的形变量成正比

C．弹力与弹簧的形变量成正比，弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比．

D．弹力与弹簧的形变量的平方成正比，弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比

9．下列说法中正确的是

A．当物体做自由落体运动时，重力对物体做负功

B．当物体做自由落体运动时，重力势能增大

C．当物体做斜抛运动时，在上升阶段其重力势能增大

D．当物体做斜抛运动时，在上升阶段重力对物体做正功

10．如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）．对于运动员从位置A与跳板接触到运动至最低点B位置的过程，下列说法中正确的是（　　）

A．运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零

B．在这个过程中，运动员的动能一直在减小

C．在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加

D．在这个过程中，运动员所受重力对她做的功等于跳板的作用力对她做的功

11．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．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能就越大

C．一个物体的重力势能从﹣5J变化到﹣3J，重力势能变大了

D．重力势能的变化量等于重力对物体做的功

12．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，小球质量为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．小球的重力势能的减少量为mgh

D．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为mg(H+h)

13．如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧．现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离．在这一过程中，若p端上移的距离为H，则物体重力势能的增加量为（       ）

A． B．

C． D．

14．如图所示，竖直平面内有一个圆，沿竖直方向，是圆的一条直径，O为圆心。、、为圆的三条弦，在这三条弦和一条直径中，相邻之间的夹角均为。在P点，将一小球以某一大小恒定速度沿该圆所在的竖直平面抛出。已知抛出后的小球除受到重力作用外，还始终受到一个恒力F作用，该恒力F方向在竖直平面内。小球抛出的速度方向不同，该小球会经过圆周不同的点，在这些圆周上的所有点中，小球经过c点的速度最大。则下列说法正确的是（　　）

A．恒力F的方向一定与平行 B．恒力F的方向有可能与平行

C．恒力F的方向一定与平行 D．恒力F的方向有可能与平行

二、填空题（共4题）

15．重力势能Ep=_____．

16．质量为的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高度为，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能为 ________；整个下落过程中重力势能的改变量为 ___________．

17．从深为h的井底提升一质量为m的水桶，若所用绳索质量不计，则把此水桶提到井口的过程中，重力做的功为___________，水桶的重力势能增加了________。

18．由于空间站处于完全失重状态，不能利用天平等仪器测量质量，为此某同学为空间站设计了如图甲所示的实验装置，用来测量小球质量图中弹簧固定在挡板上，轨道B处装有光电门，可以测量出小球经过光电门的时间.该同学设计的主要实验步骤如下：

①用游标卡尺测量小球的直径d

②将弹簧固定在挡板上

③小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x

④由静止释放小球，测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t，计算出小球离开弹簧的速度v

⑤改变弹簧的压缩量，重复步骤③、④多次

⑥分析数据，得出小球的质量

该同学在光滑地面上进行了上述实验，请回答下列问题：

(1)步骤①中游标卡尺示数情况如图乙所示，小球的直径d=___________cm；

(2)某一次步骤③中测得弹簧的压缩量为1cm，对应步骤④中测得小球通过光电门的时间为7.50ms，则此次小球离开弹簧的速度v=___________m/s；

(3)根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图丙中画出了v-x图象已知实验所用弹簧的弹性势能Ep与弹簧形变量x2之间的关系如图丁所示，实验测得小球的质量为___________kg．

三、综合题（共4题）

19．如图所示，一个质量为m的木块，以初速度v0冲上倾角为θ的斜面，沿斜面上升L的距离后又返回运动．若木块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：

(1)木块上升过程中重力的平均功率是多少？木块的重力势能变化了多少？

 (2)木块从开始运动到返回到出发点的过程中滑动摩擦力做的功是多少？重力做的功是多少？全过程重力势能变化了多少？

20．如图：用F=40N的水平推力推一个质量m=3.0kg的木块，使其沿着光滑斜面向上移动2m，则在这一过程中，

（1）F做的功为多少？

（2）重力做的功为多少．

21．如图所示，一人造卫星绕地球做椭圆运动，试比较该卫星在近地点A与远地点B时的重力势能的大小。

22．如图所示，一质量m=4.0kg的物体，由高h=2.0m，倾角θ=53°的固定斜面顶端滑到底端．物体与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2．（g取10m/s2）求：

（1）物体的重力做的功；

（2）物体所受外力对它做的总功．

参考答案：

1．C

2．C

3．C

4．B

5．B

6．A

7．B

8．C

9．C

10．C

11．C

12．C

13．C

14．C

15．mgh

16．     ；     ；

17．         

18．     1.50     2     0.05

19．（1） ， （2） ,0,0

20．（1） (2)-30J

21．

22．（1）重力做80J的功，

（2）合外力做功为68J．