高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 重力势能同步训练题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 重力势能同步训练题，共20页。试卷主要包含了2重力势能 课时作业5， 6J、-3， 8、-1，6，cs37°=0等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年人教版（2019）必修第二册8.2重力势能 课时作业5（含解析）  1．宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识．在人将弓拉开的过程中，下列说法正确的是（　　）A．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变大B．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变小C．人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变大D．人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变小2．小明在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（　　）
 A．重力势能减小，弹性势能增大B．重力势能增大，弹性势能增大C．重力势能减小，弹性势能减小D．重力势能增大，弹性势能减小3．对图中人拉弓射箭的情形说法正确的是（　　）A．手对弦的力是由于手发生形变产生B．手对弦的力大于弦对手的力，所以能拉弓C．箭在离开弓之前一直做加速运动D．拉弓过程中箭的弹性势能增加了4．下列物理量的值中负号表示大小的是（　　）A． B． C． D．5．关于重力势能的说法中正确的是（　　）A．重力势能一定大于零 B．重力势能的大小只有重力本身决定C．放在地面上的物体具有重力势能一定等于零 D．重力势能实际上物体和地球所共有的6．为提高学生的体能素质，学校开展跳绳活动。小张同学的体重是50kg，某次跳绳训练中，他每分钟跳绳100次，若他每次跳绳时重心平均升高5cm，则他每分钟克服自身重力所做的功最接近（　　）A．25J B．250J C．2500J D．5000J7．如图甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短，然后反向弹回，弹簧始终处在弹性限度以内，图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像，则弹簧的压缩量由变为时，弹簧弹力所做的功以及弹性势能的改变量分别为（　　）A．3. 6J、-3. 6J B．-3. 6J、3. 6JC．1. 8、-1. 8J D．-1. 8J、1. 8J8．如图所示，质量相同的P、Q两球均处于静止状态，现用小锤打击弹性金属片，使P球沿水平方向抛出，Q球同时被松开而自由下落．则下列说法中正确的是(　　)A．P球先落地 B．Q球先落地C．两球下落过程中重力势能变化相等 D．两球落地时速度方向相同9．如图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：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。游客从O→B→C→D的过程中，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，游客减少的重力势能等于弹性绳增加的弹性势能D．在蹦极运动过程中，游客和地球组成的系统的机械能在逐渐减小10．如图所示，用水平力F拉着重为100 N的物体，在水平地面上向左匀速移动了5 m，物体所受地面的摩擦力大小为20 N，则A．重力做的功是500 JB．拉力做的功为100 JC．拉力大小为120 ND．拉力大小为100 N 11．如图所示，一根长度为L的轻绳，一端固定在O点，另一端连接一质量为m的小球．将轻绳拉直，小球拉至与O点等高的A点，由静止释放，当小球运动到B点时，细绳与水平方向的夹角为．设小球从A点运动到B点的过程中重力做功为，小球过B点时，重力做功的功率为，重力加速度为g，下列说法中正确的是A．B．C．D．12．某人用手将1kg物体由静止向上提起1m ,这时物体的速度为2m/s，则下列说法正确的是（g=10m/s）（      ）A．手对物体做功12J B．合外力做功2JC．合外力做功12J D．物体克服重力做功12J13．如图所示，质量为的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（　　）A．用背越式可能小于，用跨越式必须大于B．用背越式必须大于，用跨越式可能大于C．不论何种起跳方式，运动员在最高点处于平衡状态D．不论何种起跳方式，运动员起跳前最后一脚对地压力大小大于自身重力大小14．如图所示，是固定在地面上，由同种金属细杆制成的正方形框架，框架任意两条边的连接处平滑，A、B、C、D四点在同一竖直面内，、边与水平面的夹角分别为、，B、D两点处均有一段光滑小圆弧，让套在金属杆上的小环从点无初速度释放。若小环从经滑到点，摩擦力对小环做功为，重力势能变化量为E1，若小环从点经点滑到点，摩擦力对小环做的功为，重力势能变化量为E2。则（　　）A． B． C．E1=E2 D．E1>E215．如图所示，两个轻质滑轮用无弹性的轻质细绳连接起来，一个滑轮下方挂着重物，另一个滑轮下方挂着重物，悬挂滑轮的绳均竖直，重物用手固定。松开手后，、两个重物同时运动。已知、质量均为，重力加速度为，忽略一切摩擦和空气阻力。当的位移大小为时（未着地），下列说法正确的是（　　）A．重物的重力势能增加了B．松开手瞬间，重物的加速度大小为C．松开手瞬间重物的加速度大小为D．运动过程中重物的动能是重物的动能的4倍  16．如图所示，倾角为37°的斜面足够长，质量m=1kg的滑块，从斜面底端v0=8m/s的初始速度冲上斜面，经过1s到达最高点，重力加速度g取10m/s2，求(1)滑块与斜面间的动摩擦因数；(2)若以斜面底端为重力势能的零势能点，计算滑块在最高点时的重力势能；(3)返回到斜面底端时的动能。17．一滑雪爱好者的质量为70kg，他从高为h＝1.25m的平台，以v0＝10m/s的初速度从平台边缘水平滑出，g取10m/s2.，求：(1)滑雪者在空中运动的时间t；(2)滑雪者着地点到平台边缘的水平距离x；(3)滑雪者落地速度v；(4)取落地地面为参考面，算出滑雪者出发时的重力势能。18．疫情期间，质量为25kg的小孩在如图所示的小区游乐场荡秋千。小孩可以看作质点，小孩坐在秋千板上静止时，小孩离系绳子的横梁2.5m；如果秋千板摆到最低点时，小孩的速度为5m/s；如果秋千板摆到最高点时，距离最低点1.25m。（取g=10m/）求：(1)若取秋千板摆到最低点时的最低点为零势能面，小孩在最高点时具有的重力势能为多少？(2)如果秋千板摆到到最低点时，小孩对秋千板的压力？19．如图所示是某类潮汐发电示意图。涨潮时开闸，水由通道进入海湾水库蓄水，待水面升至最高点时关闭闸门（如图甲），落潮时，开闸放水发电（如图乙）。设海湾水库面积为6.0×108m2，平均最高水位与最低水位差为4.0m，一天涨落潮两次，发电机的平均能量转化效率为10%，则一天内发电的平均功率约为（ρ海水＝1.0×103kg/m3，g取10m/s2），结果保留一位有效数字。20．如图，一质量m=2kg的滑块套在与水平面成θ=37°的细直杆上，直杆固定不动。现对滑块施加竖直向上的恒力F，从某时刻起滑块由静止开始运动，经过t=2s的时间，滑块通过的位移s=1m（g取 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）：(1)计算滑块运动的加速度大小；(2)若 F=15N，计算滑块与细杆间的动摩擦因数；(3)若以滑块初始位置为零势能面，计算运动 2s 后滑块具有的重力势能；(4)若将重力场与电场类比，写出地球表面附近某点“重力势φG”的定义及定义式，并指明其单位。
参考答案1．C【详解】由于人的拉力与弓的形变方向相同，故人对弓做正功；在拉开过程中由于弓的形变量增大，故弹性势能增大故选C。2．A【详解】在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明相对地球的高度下降，小明的重力势能就减小；同时，弹簧被压缩，形变量逐渐增加，弹簧的弹性势能也会逐渐增加。故选项A正确，BCD错误。
故选A。3．A【详解】A．手与弦间力的作用是相互的，所以手对弦的力是由于手发生形变产生，故A正确；B．手与弦之间的作用是一对相互作用力，大小相等，方向相反，故B错误；C．箭在离开弦之前，受到弹力和空气阻力的作用，根据牛顿第二定律可知，先做加速运动在做减速运动，故C错误；D．拉弓过程中弦的弹性势能增加了，故D错误。故选A。4．A【详解】A．，势能的负号表示势能的大小，选项A正确；B．，力的负号表示力的方向，选项B错误；C．，加速度的负号表示加速度的方向，选项C错误；D．，功的正负不表示大小，而表示力所做的功是动力功还是阻力功，选项D错误。故选A。5．D【详解】A．重力势能与零势能点的选取有关，可能大于零    、小于零或等于零，选项A错误；B．根据EP=mgh可知，重力势能的大小由重力和高度决定，选项B错误；C．只有当零势能点选择地面时，放在地面上的物体具有重力势能才等于零，选项C错误；D．重力势能实际上物体和地球所共有的，选项D正确。故选D。6．C【详解】小张同学每跳一次克服重力做功为则每分钟克服重力做功为选项C正确，ABD错误。故选C。7．C【详解】图像围成的面积表示弹力的功据弹性势能减少1. 8J故选C。8．C【详解】AB．两球在竖直方向上做自由落体运动，下落高度一定，根据：可知两球同时落地，AB错误；C．重力做功改变重力势能，两球质量相等，根据：可知两球下落过程中重力势能变化相等，C正确；D．Q球做自由落体，落地时速度方向竖直向下，P球落地时速度由水平速度和竖直速度合成，所以两球落地时速度方向不同，D错误。故选C。9．D【详解】A．从O到B过程中，重力做正功，则重力势能减小，故A错误；B．游客到达B点后弹性绳伸直，随着运动员向下运动弹性绳的弹力不断增大，在B到C过程，重力大于弹性绳的弹力，合力方向竖直向下，大小不断减小，故运动员做加速度不断减小的加速运动，在C到D的过程，弹力逐渐增大，重力小于弹性绳的弹力，合力方向竖直向上，故运动员做加速度不断变大的减速运动，故B错误；C．根据功能关系可知，从B到C过程中，游客减少的重力势能等于弹性绳增加的弹性势能+动能增加量，故C错误；D．由于在蹦极运动过程中，弹性绳的弹性势能增大，由能量守恒可知，游客和地球组成的系统的机械能减少，故D正确。故选D。10．B【详解】A.物体在水平地面上向左匀速移动了5m，在重力方向上没有移动距离，所以重力对物体做的功为0J，故A错误．B.根据做功的公式：W=Fs代入数据得拉力做功为：W= 20N×5m=100J故B正确；CD.物体做匀速运动，所以拉力：20NCD错误．11．AD【详解】AB. 从点运动到点过程，重力做功为：故A正确，B错误；CD. 从点运动到点过程，根据机械能守恒可得：解得：小球过点时，重力做功的功率为：故C错误，D正确．12．AB【解析】根据速度位移公式：，解得：a=2m/s2，由牛顿第二定律可得：F-mg=ma，所以F=mg+ma=12N，手对物体做功W=FL=12×1J=12J，故A正确；合力的大小为F合=ma=2N，所以合力做的功为2×1=2J，所以合外力做功为2J，故B正确，C错误；重力做的功为WG=mgh=-10×1=-10J，所以物体克服重力做功10J，故D错误．所以AB正确，CD错误．13．AD【详解】AB．从图中可看出，用背越式越过横杆时运动员的重心可能在腰部下方，即重心可能在横杆的下方，运动员克服重力所做的功不一定大于mgh。而跨越式跨过横杆时，运动员的重心一定在横杆之上，运动员克服重力所做的功必须大于mgh，故A正确，B错误；C．不论何种起跳方式，运动员在最高点只受重力，不是处于平衡状态，故C错误；D．运动员起跳时，有向上的加速度，地面对他的支持力大于他的重力，所以不论何种起跳方式，运动员起跳前最后一脚对地压力大小大于自身重力大小，故D正确。故选AD。14．BC【详解】AB．设正方形的边长为l，经AB段和CD段摩擦力做负功，为经BC段和AD段摩擦力做负功，为小环从经滑到点和小环从点经点滑到点两种情况下摩擦力都做负功，都为即A错误B正确；CD．两种情况下下降的高度相同，即重力做功相等，所以重力势能变化量相等，即E1=E2，C正确D错误。故选BC。15．CD【详解】A．由滑轮知识可知，在相同的时间内，运动的位移大小是的2倍，当下降时，上升，的重力势能增加了，A错误；BC．由可知，的加速度大小是的2倍，即受力分析可知，松开手后，重物下落，上升，松开手的瞬间，设绳上的拉力为，对物体有对物体有解得选项B错误，C正确；D．由可知，的速度是的2倍，由可知，运动过程中重物的动能是重物的动能的4倍，选项D正确。故选CD。16．(1)0.25；(2)24J；(3)16J【详解】(1) 滑块沿斜面上滑的加速度根据牛顿第二定律可知解得：(2)滑块位移故以斜面底端为重力势能的零势能点，在最高点时的重力势能(3)从最高点到底端根据动能定理17．(1)0.5s；(2)5m；(3)；(4)875J【详解】(1)由得滑雪者空中运动的时间为 (2)水平距离为x=v0t=5m(3)竖直方向的分速度为vy=gt=5m/s滑雪者落地速度为 (4)取落地地面为参考面，算出滑雪者出发时的重力势能18．(1) 312.5J ；(2) 500N，方向竖直向下【详解】(1)若取最低点为零势能面，小孩在最高点时具有的重力势能为EP，h=1.25m，根据公式EP=mgh得EP=25×10×1.25J=312.5J(2)小孩到最低点时，受到重力mg、秋千板对小孩的支持力FN，根据牛顿第二定律得FN=500N根据牛顿第三定律，得小孩到最低点时，对秋千板的压力为500N，方向竖直向下19．【详解】利用潮汐发电，就是水的重力势能转化为电能，水能转化电能的效率是10%，一次涨潮，退潮后水坝内水的势能增加海水平均潮差为，则水的重心下降的高度则水的势能可转变为电能每天2次涨潮，则该电站一天能发电，所以每天的平均功率为20．(1)；(2)0.5；(3)12J或 -12J；(4)；单位为（或）【详解】(1)滑块静止释放后，做匀加速直线运动。由可得(2)因为F=15N<mg，所以滑块沿斜面向下运动，其受力如图所示。由牛顿第二定律得           因此  解得(3) 若，则滑块沿沿斜面向上运动，     若，则滑块沿斜面向下运动，                                     (4)类比电场，可将地球表面附近某点“重力势”定义为：物体在重力场中某点的重力势能与其质量的比值，叫做该点的“重力势”。     若用表示“重力势”、表示重力势能、m表示质量，则表达式为 单位为（或）