高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 重力势能优秀一课一练

8.2 重力势能

一、选择题

1.关于重力做功与重力势能，下列叙述中正确的是（　　）

A．重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零

B．重力对物体做正功，物体的重力势能一定减少

C．物体克服重力做功，物体的重力势能可能减少

D．物体克服重力做功，物体的重力势能一定为负值

2.如图所示，小明同学水平拉伸一个弹弓，放手后将弹珠射出，则橡皮筋的弹性势能(　　)

A.在释放过程中增加

B.在拉伸过程中减小

C.在释放过程中转化为弹珠动能

D.在拉伸过程中由弹珠动能转化得到

3．下列关于重力势能和弹性势能的相关说法中，正确的是（　　）

A．重力势能与重力做功密切相关，重力做功与路径有关

B．抬高物体，物体具有重力势能，重力势能是地球上的物体单独具有的

C．弹簧受力发生弹性形变，具有弹性势能

D．选择不同的参考平面，重力势能不相同，但是对于同一过程重力势能的变化都是相同的

4．质量为0.5kg的小球，从桌面以上h1=0.4m的A点落到地面的B点，桌面高h2=0.8m。以桌面为参考平面，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）

A．小球在A点的重力势能为6J

B．小球在B点的重力势能为4J

C．小球从A点下落到B点的过程中重力势能减少了6J

D．小球从A点下落到B点的过程中重力做的功为-6J

5．小明在某次社会实践中，从深为2 m（水面到井口的距离）的水井中匀速提起120 N的水桶（含水）（视为质点）至地面，然后提着该水桶在水平道路上匀速走了20 m到达水缸旁边，不计水桶从到达井口时至变成水平速度过程中机械能的变化。则（　　）

A．水桶上升过程中合力做功为240 J

B．整个过程中小明用来提水桶的力所做的功为240 J

C．整个过程中水桶重力势能增加了2640 J

D．在水平道路上，小明对水桶做的功为2400 J

6.图示为儿童蹦极的照片，儿童绑上安全带，在两根弹性绳的牵引下上下运动。在儿童从最高点下降到最低点的过程中(　　)

A.重力对儿童做负功  　       B.合力对儿童一直做正功

C.儿童重力的功率一直减小  　   D.儿童的重力势能减少

7．河北省邯郸市的峰峰矿区是全国闻名的煤炭基地，矿井升降机是实现地下深处和地面之间人员快速运送的必备机械。某竖直矿井的深度为120m，某次升降机将一质量为60kg的工作人员从矿井底部运送到地面下方80m处，重力加速度。该工作人员重力势能的变化量为（　　）

A．24000J B．48000J

C． D．

8．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，弹性绳的弹性势能先增大后减小

D．在蹦极运动过程中，游客的动能先增大后减小

9．如图所示为某人的滑雪情景，他先沿倾斜坡面由静止开始下滑，平滑进入水平面后再滑行一段距离停止。若滑雪板与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，则运动过程中某人的重力势能Ep、动能Ek和时间t的关系中可能正确的是（　　）

A． B．

C． D．

10．一根弹簧的弹力﹣位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8cm变到伸长量4cm的过程中（　　）

A．弹力所做的功是 3.6J，弹性势能减少了3.6J

B．弹力所做的功是 1.8J，弹性势能减少了1.8J

C．弹力所做的功是﹣3.6J，弹性势能增加了3.6J

D．弹力所做的功是﹣1.8J，弹性势能增加了1.8J

11．如图所示，质量为m的小球，用一长为L的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点。若已知OD=，选O点所在的水平面为参考平面，重力加速度为g，则下列说法正确的是（　　）

A．小球由A点到C点的过程中，重力做功为

B．小球由A点到B点的过程中，细线拉力做正功

C．小球在B点时的重力势能-mgL

D．D点越低碰钉子后细线越容易断裂

二、非选择题

12．排球比赛中，运动员将质量为0.25kg的排球从3.2m高处以6m/s的速度水平扣出，不计空气阻力，取地面为零势能面，g取10m/s2，求：

（1）排球刚扣出时的重力势能；

（2）排球从扣出到落地过程中，重力的平均功率；

（3）排球刚要落地时，重力的瞬时功率；

13．弹簧对物体的作用力为变力，在弹性限度内满足胡克定律，弹力做功同时伴随着弹性势能的改变。如图1所示，劲度系数为k的竖直轻弹簧固定在水平地面上，最上端位于O点。用手持一质量为m的物块从弹簧上端将弹簧缓缓下压到A点，手撤开后，物块保持静止，如图2所示。不计空气阻力，重力加速度为g。以下过程均在弹性限度内。

(1)求O、A两点间的距离d；

(2)若让物块从O点上方某一位置释放，到达O点时的速度大小为v1，然后向下压缩弹簧，如图3所示。O'是A点正下方的一点，且OA=AO'。已知物块到达O'点的速度大小为v2.

a.设弹簧弹力的大小为F，物块与O点间的距离为x，请在图4中画出F随x变化的示意图，并在此基础上，求物块在O'点时弹簧的弹性势能EpO'；

b.请从能量的角度分析说明v1=v2.