必修 第二册第八章 机械能守恒定律2 重力势能练习

这是一份必修 第二册第八章 机械能守恒定律2 重力势能练习，共10页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
第八章8.2重力势能同步练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题1．关于重力势能，下述说法中正确的是（　　）A．物体具有的跟它的形变有关的能量叫重力势能B．重力对物体做正功，物体的重力势能不一定减小C．根据重力对物体所做的功，可以知道该重力势能的变化D．重力不做功，其他力做功，物体的重力势能也可能变化2．如图所示，把两个相同的小球从离地面相同高度处，以相同大小的初速度v分别沿竖直向上和竖直向下方向抛出，不计空气阻力。则下列说法正确的是（　　）A．两小球落地时速度不相同B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同C．从小球抛出到落地，重力对两小球做的功不相等D．从小球抛出到落地，重力对两小球做功的平均功率相等3．如图甲所示的蹦极运动是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极运动过程，做以下简化（如图乙）：将游客视为质点，他的运动始终沿竖直方向。弹性绳的一端固定在O点，另一端和游客相连。游客从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起，整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。关于游客从O→B→C→D的过程，下列说法正确的是（　　）A．从O到B过程中，重力势能增大B．从B到D过程中，游客做匀减速运动C．从B到C过程中，弹性绳的弹性势能先增大后减小D．从B到D过程中，游客的速度先增大后减小4．如图所示，质量为m的物体用轻绳AB悬挂于天花板上。现用水平向左的力F拉动轻绳的中点O，使物体静止于图示位置，此时力F的大小小于mg。若保持力F的大小不变，沿顺时针方向缓慢转动力F到竖直向上的过程中，下列说法正确的是（　　）A．OA段轻绳的张力F逐渐变大 B．物体受到的合力增大C．轻绳中点O的位置升高 D．物体的重力势能相比初始状态减少5．一质量为m的物体以加速度匀加速下降距离h的过程中，下列说法中正确的是（　　）A．物体的动能增加了mgh B．物体的重力势能减少了mghC．物体所受合力为 D．除重力以外的其他力的合力为6．如图所示，质量为m的物块A置于水平地面上，原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧下端与物块A相连接。现将弹簧上端点P缓慢地竖直提起一段高度h，使物块A刚 离开地面，以地面为零势能面，重力加速度为g，这时物块A具有的重力势能为（　　）A．B．C．mg（L-h）D．7．如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（　　）A．重力做正功，弹簧弹力不做功B．重力做正功，弹簧弹力做正功C．重力不做功，弹簧弹力不做功，弹性势能不变D．重力做正功，弹簧弹力做负功，弹性势能增加8．如图所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是（　　）A．沿AB面滑下时，重力做功最多B．沿AC面滑下时，重力做功最多C．沿AD抛物线运动时，重力做功最多D．三种情况下运动时，重力做的功相等9．某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点经C点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示。已知皮球质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（　　）A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C．从A到B过程中重力做功为mg（H+h）D．从A到C过程中重力做功为mg（H-h）10．某人把一质量为m的物体向上抛出，物体到达高为h的最高点后落回到抛出点。若物体在上升和下落过程中所受到的空气阻力大小均为F阻，重力加速度为g，则物体在整个过程中（　　）A．重力做功为-mghB．重力做功为-2mghC．阻力做功为-F阻hD．阻力做功为-2F阻h11．如图所示，一轻弹簧左端固定，右端连接一物体，物体放在光滑的水平面上。现对物体施加一作用力F，使物体处于静止状态。然后撤去F，物体将向右运动。则物体从静止开始向右运动一直到速度再次为零的过程中，下列说法正确的是（　　）A．弹簧的弹性势能逐渐减少 B．弹簧的弹性势能逐渐增加C．弹簧的弹性势能先减少后增加 D．弹簧的弹性势能先增加后减少12．某位同学正在做俯卧撑，某时刻该同学身体降低到基本靠近地板，他保持躯干成一条直线，用力快速撑直手臂。在这个过程中，下列说法正确的是（　　）A．该同学受到的重力做负功，重力势能增大B．该同学受到的重力做负功，重力势能减小C．该同学受到的重力做正功，重力势能减小D．该同学受到的重力做正功，重力势能增大 二、多选题13．某人将质量为m的物体由静止开始以加速度a竖直向上匀加速提升，关于此过程下列说法中正确的有（  ）A．人对物体做的功为 B．物体的动能增加了C．物体的重力势能增加了 D．物体克服重力做的功为14．如图所示，质量为m的物体相对静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，物体相对斜面静止，则下列说法正确的是（　　）A．重力对物体做正功 B．合力对物体做功为零C．摩擦力对物体做负功 D．支持力对物体做正功15．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（  ）A．弹簧的弹性势能与其被拉伸（或压缩）的长度有关B．弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数有关C．对于同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，则弹性势能越大D．弹性势能的大小与使弹簧发生形变的物体有关 三、实验题16．为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，某同学设计了如图（ a ）的实验装置。实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度 d，游标卡尺的示数如图（ b ）；②将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧；③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量 x；④释放滑块，记录滑块脱离弹簧后通过光电门的时间Δt，算出滑块的速度 v；⑤重复步骤③④，作出 v 与 x 的关系图像如图（ c ）。回答下列问题：(1)遮光片的宽度为___________ cm 。(2)若Δt=3.0×10-2s，则滑块的速度为___________ m/s（保留两位有效数字）。(3)由图( c )可知，v 与 x 成___________关系。(4)实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧压缩量的关系是___________。17．某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能Ep＝kx2(k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量)”的实验，装置如图(a)所示．水平放置的弹射器将质量为m的小球弹射出去．测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t.用刻度尺测出弹簧的压缩量为x，甲、乙光电门间距为L，忽略一切阻力．(1)小球被弹射出的速度大小v＝______，求得弹簧弹性势能Ep＝______.(用题目中的字母符号表示)(2)该同学测出多组数据，计算并画出如图(b)所示Ep与x2的关系图线，从而验证了它们之间的关系．根据图线求得弹簧的劲度系数k＝________ N/m.(3)由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果________影响(选填“有”或“无”)． 四、解答题18．如图所示，利用现代科技可以实现磁悬浮。若磁悬浮列车的质量为，因磁场间的相互作用，列车浮起的高度为，则列车浮起过程中克服重力所做的功是多少？重力势能增加了多少？19．如图所示，工人将重、装满棉花的包裹沿离地高的水平平台由静止开始从A处推至平台边缘B处，A、B间的距离为；工人对包裹施加恒定的推力，推力大小，推力与水平面的夹角；包裹到达B处时，撤去推力，包裹随即在重力作用下落至水平地面上的C处。若包裹与平台间的动摩擦因数，分别求出作用于包裹的各个力所做的功，以及这些力所做的总功。（忽略空气阻力）20．如图所示，长度、质量的均质硬杆一端由光滑铰链固定于天花板上的O点。在杆的另一端施加水平恒力，使杆由竖直位置绕O点转过角度，g取，求此过程中各力对杆所做的总功。
参考答案：1．C【详解】A．物体具有的跟它的形变有关的能量叫弹性势能，A错误；B．根据可知，重力对物体做正功，物体的重力势能一定减小，B错误；C．根据可知，根据重力对物体所做的功，可以知道该重力势能的变化，C正确；D．根据可知，重力不做功，其他力做功，物体的重力势能不可能变化，D错误。故选C。2．B【详解】A．由抛体运动规律得，两小球落地时的速度大小相等，方向相同，A错误；B．由于两个小球落地时速度相同，故重力的瞬时功率相同，B正确；C．由重力做功公式得，从小球抛出至落地，重力对两小球做的功相等，C错误；D．从抛出至落地，重力对两小球做的功相等，但是两小球运动的时间不同，故重力对两小球做功的平均功率不相等，D错误。故选B。3．D【详解】A．从O到B过程中，游客的高度降低，则重力势能减小，A错误；BD．从B到D过程中，弹性绳的拉力先小于重力后大于重力，则游客先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，故游客的速度先增大后减小，B错误，D正确；C．从B到C过程中，弹性绳的长度增加，形变量增大，则弹性势能增大，C错误。故选D。4．D【详解】A ．根据平衡条件，F和F的合力竖直向上等于mg，根据三角形定则作图，如图所示，F逐渐变小，A错误；B．物体始终处于平衡状态，合力为零，B错误；CD．力F越接近竖直时，轻绳也越接近竖直，当力F竖直向上时，轻绳也沿着竖直方向，所以轻绳中点O的位置降低，物体的重力势能相比初始状态减少，C错误，D正确。故选D。5．B【详解】A．物体以加速度匀加速下降距离h，则则物体的动能增加为故A错误；B．物体的重力做功为物体向下运动，重力势能减小，故B正确；C．物体所受合力为故C错误；D．除重力以外的其他力的合力为故D错误。故选B。6．A【详解】物块A刚离开地面时，弹簧的弹力大小等于物块A的重力，根据胡克定律得，弹簧伸长的长度为x==弹簧上端P缓慢地竖直向上提起的距离为h，则物块上升的高度为H=h-x以地面为零势能面，这时物块A具有的重力势能为故选A。7．D【详解】在重物由A点摆向最低点B的过程中重物的高度下降，重力对重物做正功，重物的重力势能减小；弹簧伸长，弹簧的弹力对重物做负功，弹性势能增加。故选D。8．D【详解】由于重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关，故三种情况下运动时，重力做的功相等，均为故选D。9．D【详解】ABC．重力做功与物体的运动路径无关，只与物体初、末位置的高度差有关，从A到B的高度差是H，故从A到B过程中重力做功为mgH，故ABC错误；D．从A到C的高度差是（H-h），故从A到C过程中重力做功为mg（H-h），故D正确。故选D。10．D【详解】AB．由于重力做功只与物体的初、末位置有关，与物体所经过的路径无关，所以从抛出点至回到原出发点的过程中，重力做功为零，故AB错误；CD．阻力对物体做功与物体经过的路径有关，上升和下降过程中阻力做的功都是-F阻h，所以空气阻力做的总功为-2F阻h，故D正确，C错误。故选D。11．C【详解】物体从静止开始向右运动一直到速度再次为零的过程中，弹簧先逐渐恢复原长，再逐渐被拉长，则弹性势能先减小后增大。故选C。12．A【详解】该同学用力快速撑直手臂时，身体的重心上升，重力方向与位移方向相反，则受到的重力做负功，重力势能增大。故选A。13．BD【详解】A．设人对物体的拉力F，由牛顿第二定律得F-mg=ma即F=m(g+a)提高过程中人对物体做功为m(a+g)h，故A错误；B．提高过程中合外力对物体做功W合=mah则动能增加mah，故B正确；CD．提高过程中物体克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，故C错误，D正确。故选BD。14．BCD【详解】A．重力竖直向下，位移水平向右，故重力对物体不做功，故A错误；B．合力为0，故合力对物体做功为零，故B正确；C．摩擦力沿斜面向上，与位移的夹角为钝角，故摩擦力对物体做负功，故C正确；D．支持力垂直于斜面向上，与位移的夹角为锐角，故支持力对物体做正功，故D正确。故选BCD。15．ABC【详解】理解弹性势能时要明确研究对象是发生弹性形变的物体，而不是使之发生形变的物体。弹簧弹性势能的大小跟形变量有关，对于同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，则弹性势能越大。弹簧的弹性势能还与劲度系数有关，当形变量一定时，劲度系数越大，则弹簧的弹性势能越大，ABC正确，D错误。故选ABC。16．     1.50     0.50     正比（正比例）     弹性势能与弹簧压缩量（x）的平方成正比【详解】(1)[1]刻度尺精确到0.1cm，所以遮光片的宽度为1.50cm。(2)[2]由代入数据解得(3)[3] 由图( c )可知，v 与 x 图像为过原点的倾斜直线，故v 与 x成正比例关系。(4)[4]由机械能守恒得又v 与 x成正比例关系，故弹性势能与弹簧压缩量（x）的平方成正比。17．     （1），          （2）200     （3）无【详解】（1）由图可知，弹簧在小球进入光电门之前就恢复形变，故其弹射速度为通过光电门的水平速度：，由能量守恒得：；（2）由图中数据代入公式：，解得：（3）由力作用的独立性可知，重力不影响弹力做功的结果，有没有重力做功，小球的水平速度都不会变化18．2000J；2000J【详解】克服重力所做的功根据功能关系，重力势能增加2000J。19．见解析【详解】以包裹为研究对象，包裹由A运动至B过程中的受力分析如图所示包裹受到推力F、平台的支持力、摩擦力和重力G的作用，设包裹由A至B的位移为s，G、、与s的夹角分别为和，则，，，，竖直方向据平衡关系可得则包裹由A被推至B的过程中，重力做功为支持力做功为推力做功为摩擦力做功为包裹由B落至C的过程中，只有重力做功，则重力做功为整个过程中，包裹受到的作用力所做的总功为20．1J【详解】水平恒力所做的功为重力所做的功为所做的总功为