高中物理第七章第四节重力势能同步练习新人教版必修2
高中物理第七章机械能守恒定律4重力势能习题新人教版必修2(2021年整理)
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4 重力势能对点训练知识点一重力做功1．将一个物体由A移至B，重力做功( )A．与运动过程中是否存在阻力有关B．与物体沿直线或曲线运动有关C．与物体是做加速、减速还是匀速运动有关D．与物体初、末位置的高度差有关2．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（)A．阻力对系统始终做负功B．系统受到的合力始终向下C．重力做功使系统的重力势能增加D．任意相等的时间内重力做的功相等知识点二重力势能3．（多选）下列关于重力势能的说法中正确的是( )A．重力势能是物体和地球所共有的B．重力势能的变化只跟重力做功有关系，和其他力做功多少无关C．重力势能是矢量，在地球表面以下为负D．重力势能的增量等于重力对物体做的功4．沿高度相同而长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端，比较重力势能的变化，正确的是( ）A．沿长度大的粗糙斜面拉，重力势能增加最多B．沿长度小的粗糙斜面拉，重力势能增加最少C．无论长度如何,都是斜面越粗糙重力势能增加越多D．重力势能增加一样多5．物体做自由落体运动，E p表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，如图L7－4－1所示图像中能正确反映E p和h之间关系的是（）图L7－4－16．地面上竖直放置一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，在其正上方有一质量为m的小球从离弹簧上端h高处自由下落到轻弹簧上，弹簧被压缩，则小球速度最大时重力势能为（以地面为参考平面，重力加速度为g)（）A．mg(l0－错误!) B.错误!C．mgl0D．mg(h＋l0）知识点三重力做功与重力势能变化的关系7．（多选）关于重力势能，下列说法中正确的是（)A．重力势能是物体单独具有的B．重力势能有负值，因而是矢量C．重力势能是相对的，而重力势能的变化量是绝对的D．将一个物体由A处移至B处，重力做正功，减少的重力势能与运动路径无关8．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．物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能变小了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功9．一个实心的正方体铁块与一个实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上,下列结论正确的是(以地面处重力势能为零）( )A．铁块的重力势能大于木块的重力势能B．铁块的重力势能等于木块的重力势能C．铁块的重力势能小于木块的重力势能D．上述三种情况都有可能10．关于重力做功和物体重力势能的变化，下列说法中错误的是（）A．当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C．重力做功的多少与参考平面的选取无关D．重力势能的变化量与参考平面的选取有关综合拓展11．在地面上放一张桌子，桌面距地面为0。
人教版必修2 第7章 第4节 重力势能
第4节重力势能基础训练重力势能的理解1.(多选)下列说法中,正确的是( BCD )A.地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值B.从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或下抛,落到地面上时,物体的重力势能的变化是相同的C.在不同高度的物体具有的重力势能可能相同D.位于零势能参考平面以下的物体的重力势能一定小于在零势能参考平面以上的物体的重力势能解析:重力势能的大小与零势能参考平面的选择有关,参考平面不同,同一物体在某一位置的重力势能也会不同,故不能说地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值,选项A错误;因为某一物体(设质量为m)从同一高度h处抛出落到地面时,物体重力势能的变化ΔE p= E p2-E p1=0-mgh=-mgh,仅与m,h有关,与做什么样的运动无关,选项B正确;因为重力势能E p=mgh∝mh,所以当质量分别为m1,m2的两个物体在不同高度h1,h2处,若m1h1=m2h2,则它们具有的重力势能相同,选项C正确;因为物体在零势能参考平面上时重力势能为零,物体位于参考平面以下时其重力势能小于零,物体位于参考平面以上时重力势能大于零,选项D正确.2.(2018·贵州黔南高一检测)(多选)关于重力势能,下列说法中正确的是( CD )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,它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能变大了D.在地面上的物体,它具有的重力势能不一定等于零解析:重力势能具有相对性,零势能面的选取不同,其数值也不同,选项A错误,D正确;物体若在零势能面下方,物体与零势能面的距离越大,它的重力势能却越小,选项B错误;重力势能为标量,其“+”“-”表示重力势能的大小,-5 J应小于-3 J,选项C正确.重力做功与重力势能的关系3.(2018·湖南长沙高一检测)(多选)如图所示,物体沿不同的路径从A运动到B,其中按不同的路径:①有摩擦作用;②无摩擦作用,③无摩擦,但有其他外力拉它.比较这三种情况下重力做的功W1,W2,W3,重力势能的变化量Δ,Δ,Δ的关系,以下正确的是( BC )A.W1>W2>W3B.W1=W2=W3C.Δ=Δ=ΔD.Δ<Δ<Δ解析:重力做功与路径无关,取决于物体初、末位置,且与物体受不受其他力无关.重力势能的变化量只取决于重力做的功,因此,三种情况下重力做功相同,重力势能的变化量也相同,选项B,C正确,A,D错误.4.(2018·福建龙岩月考)如图所示,质量为M的物体放在水平地面上,物体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧,在弹簧处于原长时,用手拉着其上端P点缓慢地向上移动,直到物体脱离地面向上移动一段距离,在这一过程中,P点的位移为H,则物体重力势能的增加量( B )A.等于MgHB.小于MgHC.大于MgHD.无法确定解析:手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动,可以看成物体是处于平衡状态.根据胡克定律得弹簧的伸长量Δx=,在这一过程中,P点的位移是H.物体上升的高度为ΔH=H-,所以物体重力势能的增加量为Mg(H-)<MgH,B正确.5.(2017·江苏淮安质检)一颗小钢珠从水面上方由静止释放,落入水中,溅起的小水珠跳得比钢珠释放时的位置还高,如图所示,对这种现象下列说法中正确的是( D )A.小水珠溅起的高度超过钢珠下落时的高度,违背了能量守恒定律B.小钢珠下落时具有的重力势能小于溅起的水珠在最高点的重力势能C.小钢珠下落时具有的重力势能等于溅起的水珠在最高点的重力势能D.小钢珠下落时具有的重力势能大于溅起的水珠在最高点的重力势能解析:小钢珠下降的过程中,重力势能转化为小钢珠的动能,再转化为水的弹性势能最后转化成小水珠的动能,小水珠升高的过程中,动能又转化为重力势能(即表现为小水珠的高度),在这一过程中,水的总动能要小于小钢珠的动能,但是,各个水珠的质量都比较小,因此,小水珠跳起的高度存在多种可能性.当小钢珠的质量又比较大的时候,完全有可能出现个别小水珠跳起的高度较高的情况,甚至可以超过小钢珠下落的高度,故D正确,A,B,C都错误.6.(2018·吉林长春检测)(多选)如图所示,质量相同的A,B两小球用长度不同的两轻绳悬于等高的O1,O2点,绳长L A,L B的关系为L A>L B.将轻绳水平拉直,并将小球A,B由静止开始同时释放,取释放的水平位置为零势能的参考面,则下列说法正确的是( AD )A.在下落过程中,当两小球到同一水平线L上时具有相同的重力势能B.两小球分别落到最低点的过程中减少的重力势能相等C.A球通过最低点时的重力势能比B球通过最低点时的重力势能大D.两小球分别落到最低点时,两小球的重力势能并不相同解析:对于质量相同的两小球,在同一水平线上时,则具有相同的重力势能,选项A正确;重力势能的变化只与重力做功有关,即只与下落的高度有关,两小球分别落到最低点的过程中下落高度不同,减少的重力势能不相等,选项B错误;取释放的水平位置为零势能的参考面,A球通过最低点时的重力势能比B球通过最低点时的重力势能小,选项C错误;小球下落过程中初状态均静止,位于同一高度处(零势能面),重力势能都为零,两小球分别落到最低点时,A球重力做功多,A球重力势能减少的多,选项D正确.7.(2018·山东枣庄高一检测)(多选)如图所示,在地面上以初速度v0抛出质量为m的物体,落到比地面低h 的海平面上.若以地面为参考平面,则下列说法正确的是( BCD )A.物体落到海平面时的重力势能为mghB.物体落到海平面时的重力势能为-mghC.整个过程中重力对物体做的功为mghD.整个过程中物体的重力势能减少了mgh解析:以地面为参考平面,海平面在地面的下方,所以物体落到海平面时重力势能为-mgh,选项A错误,B正确;整个过程中,物体下降的高度为h,重力对物体做的功为mgh,选项C正确;物体的重力势能减少了mgh,故D 正确.重力势能变化量的求解8.(2018·重庆一中期末)如图所示,一根长为l,质量为m的匀质软绳悬于O点,若将其下端向上提起使其对折,则软绳重力势能变化为( D )A.mglB.mglC.mglD.mgl解析:将绳子下端向上提起使绳对折,上部分不动,下部分的重心上升的高度为h=l,下部分的重力为G下=G=mg,克服重力所做的功W=G下h=mg×l=,故D正确,A,B,C错误.9.(2018·山东滕州高一检测)一个半径为R的半圆形光滑轨道固定在水平桌面上,将两个小物块用轻绳连接后,如图放置.将物块B从轨道边缘由静止释放.若不计一切摩擦,B沿半圆形光滑轨道滑到轨道底端时,A,B的重力势能变化了多少?解析:B沿半圆形光滑轨道滑到轨道底端时,其重力做功为W B=mgR.而A物块向上移动的距离为R,故其重力做功为W A=-mgR.在此过程中B重力势能减少mgR,A重力势能增加mgR.答案:A物块重力势能增加mgR B物块重力势能减少mgR能力提升10.(2018·湖北武汉期末)如图所示,质量为m的小球,用一长为l的细线悬于O点,将细线拉直成水平状态,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=l,则小球由A点运动到C点的过程中,重力势能减少了多少?重力做功为多少?解析:从A点运动到C点,小球下落h=l,故重力做功W G=mgl,由于W G>0,则重力势能减少,且|ΔE p|=|W G|=mgl.答案:mgl mgl11.(2018·河南洛阳检测)有一质量不计的水桶,用它从10 m深的井下装满10 kg水后,用轻绳匀速提到井口,由于桶底有一小孔,在桶上升的过程中,平均每上升1 m就有1 kg水漏掉.(g取10 m/s2)(1)将这桶水从井底提升到井口的过程中,绳子的拉力做多少功?(2)如果用于提水的绳子的质量为m0=2 kg不能忽略,且绳子长度L恰为10 m,则人提水做的总功为多少? 解析:(1)由于桶中的水不断漏出,本题属于变力做功.在提水的过程中,水桶中水的质量的变化情况是Δm=m-kh=10-h,其中m为桶中原有水的质量,k为每米漏掉的水,h为桶上升的高度.可知桶中剩下水的质量是线性变化的,故可用求平均值的方法来求平均重力.又匀速提桶,则拉力就等于重力F==g当h=10 m时,=50 N,W F=Fh= h=50×10 J=500 J.(2)对小桶及桶中的水的分析解答同上,对于提水的绳子来讲,在提水上升的过程中,也是变力做功,但从整个过程看,就是克服绳子的重力做功,使其重心上升的高度,则外力对绳子做功至少为W′=m0g×=100 J.人提水做的总功为W F′=W F+W′=600 J.答案:(1)500 J (2)600 J。
2020-2021学年物理人教版必修二7.4重力势能同步练习物理试题
2020-2021学年物理人教版必修二7.4重力势能同步练习物理试题学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．关于重力势能的说法正确的是（）A．重力势能仅由重物本身的因素决定B．重力势能有负值，因此说重力势能是矢量C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能D．重力做功引起重力势能变化2．自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形．则水的势能()A．增大B．变小C．不变D．不能确定3．重力对物体做正功时，物体的()A．重力势能一定增加，动能一定减小B．重力势能一定增加，动能不一定减小C．重力势能一定减小，动能不一定增加D．重力势能一定减小，动能一定增加4．某物体在运动的过程中，重力对其做功100J，则物体的()A．动能一定增加100J B．动能一定减少100JC．重力势能一定增加100J D．重力势能一定减少100J5．如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处自由下落，已知桌面离地高度为h，若以桌面为参考平面，则小球落到地面时的重力势能为（g为重力加速度）（）A．-mgh B．-mg（H+h）C．mgH D．mg（H-h）6．如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则（）A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多7．取水平地面为重力势能零点，一小球从距地某高度处自由下落，经过时间t到达A 处，在A处的重力势能与动能的比值E pA：E kA=4，再经过时间t到达B处，则在B处的动能与重力势能的比值E kB：E pB为A．5 B．4 C．3 D．28．在离地面一定高度处，以相同的动能向各个方向抛出多个质量相同的小球，这些小球到达地面时，有相同的（）A．动能B．速度C．路程D．位移9．利用传感器和计算机可以测量快速变化力的瞬时值。
【2019最新】高中物理 第七章 第四节 重力势能同步练习 新人教版必修2
B．重力势能恒大于零
C．当物体放在地面上，它具有的重力势能一定为零
D．重力势能是相对于零势能面而言的，因此重力势能具有相对性
8、用绳子吊起质量为M的物体，当物体以加速度a匀加速上升H的高度时，物体增加的重力势能为（ ）
A．MgH
B．HgH+Mga
C．M（g-a）
D．Mga
C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能
D．重力做功引起重力势能变化
2、物块克服重力做功20J，则它的重力势能（ ）
A．增加20J
B．减少20J
C．不变
D．不能确定
3、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处自由下落，已知桌面离地高度为h，若以桌面为参考平面，则小球落到地面时的重力势能为（g为重力加速度）（ ）
A．
B．
C．
D．
13、质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高h，物体到达的最高点距桌面高为H，若以地面为参考面，则物体落地时的重力势能和整个过程中重力所做的功为（ ）
A．0 mgh
B．-mgh mg（h+H）
C．0 mgH
D．-mgh mg（h+2H）
14、物块A质量为m，置于光滑水平地面上，其上表面固定一根轻弹簧，弹簧原长为，劲度系数为k，如图所示．现将弹簧上端B缓慢的竖直向上提起一段距离L，使物块A离开地面，若以地面为势能零点，则这时物块A具有的重力势能为（ ）
物体的重力势能一定 增大，（填增加或减小）
17、井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体．若以地面为参考平面，则物体的重力势能为 -100J；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为 ．
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10、如图所示，质量为 M的物体放在水平地面上，物体上方安装一劲度系数为
k 的轻弹簧，
在弹簧处于原长时， 用手拉着其上端 P 点缓慢地向上移动， 直到物体脱离地面向上移动一段
距离，在这一过程中， P 点的位移为 H，则物体重力势能的增加量（
）
A．等于 MgH
B．小于 MgH
C．大于 MgH
D．无法确定
B．减少 20J
C．不变
D．不能确定
3、如图所示，质量为 m的小球，从离桌面 H 高处自由下落，已知桌面离地高度为 h，若以
桌面为参考平面，则小球落到地面时的重力势能为（
g 为重力加速度） （ ）
A． - mgh
B． - mg（H+h）
C． mgH
D． mg（H-h）
4、下列说法中正确的是（
）
A．地面上的物体重力势 能一定为零
（有关或无关） ，重力势能的变化量与参考
平面的选取
（有关或无关） ．
19、一长为 L、质量 m且分布均匀的细 绳平放在水平地面上， 把这根细绳从一端缓慢提起． 当
这根绳的末端刚离地面时，绳子的重力势能增加
．
20、如图所示，质量为 m、长度为 L 的匀质铁链的一半搁在倾角为 30°的 粗糙斜面上，其
余部分竖直下垂． 现在铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面的过程中，
A 物体质量的
1
，在不计摩擦阻力的情况下，
A 物体自 H高
2
处由静止开始下落． 以地面为参考平面， 当物体 A 的动能与其势能相等时， 物体距地面的高
度是（
）
1 A． H
5 B． 2 H
5 C． 4 H
5 1 D． H 3
13、质量为 m的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高
h，物体到达的最高点距桌面
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
高为 H，若以地面为参考面， 则物体落地时的重力势能 EP 和整个过程中重力所做的功 WG 为
（） A． 0 B． -mgh C． 0 D． -mgh
mgh mg（h+H）
mgH mg（h+2H）
14、物块 A 质量为 m，置于光滑水平地面上，其上表面固定一根轻弹簧，弹簧原长为
22、如图所示，质量为 0.5kg 的小球，从桌面以上高 1.2m 的 A 落到地面的 B 点，已知桌面高 0.8m，求：
铁链的重力势能减
少
．
三、解答题 21、如图所示，桌面距地面 0.8m，一物体质量为 2kg，放在距桌面 0.4m 的支架上．（ g 取
10 m / s2 ）
（1）以地面为零势能位置，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中， 势能减少多少？ （2）以桌面为零势能位置，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中势 能减少多少？
D．上述三种情况都有可能
6、物体做自由落体运动， E p 表示重力势能， h 表示下落的距离，以水平地面为零势能面，
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
下列所示图象中，能正确反映 E p 和 h 之间关系的是（
）
A． B．
C．
D．
7、下列关于重力势能的说法中正确的是（
，Байду номын сангаас
物体的重力势能一定
，（填增加或减小）
17、井深 8m，井上支架高 2m，在支架上用一根长 3m的绳子系住一个重 100N 的物体．若以
地面为参考平面，则物体的重力势能为
；若以井底面为参考平面，则物体的
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
重力势能为
．
18、重力势能的大小与参考平面的选取
D． Mga
9、关于重力势能，下列说法中不正确的是（
）
A．物体的重力势能值随参考平面的选定不同而不同
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
B．物体的重力势能实际上是物体和地球所组成的系统的重力势能
C．重力对物体做正功，则物体的重力势能增加
D．物体位于重力势能参考面以下时，物体的重力势能为负值
小学 +初中 +高中 +努力 =大学
重力势能
一、选择题
1、关于重力势能的说法正确的是（
）
A．重力势能由重物本身因素决定
B．重力势能有负值，所以重力势能是矢量
C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能
D．重力做功引起重力势能变化
2、物块克服重力做功 20J ，则它的重力势能（
）
A．增加 20J
11、如图所示，质量相同的 A、 B 两物体分别从静止开始落下两口井甲和乙，已知甲井比乙
井深，以地面为零势能面， 则两物体落到井底时， 它们的重力势能 E pA 、E pB 的关系是 （ ）
A． E pA＞ E pB
B． E pA＜ E pB
C． E pA E pB
D．无法比较
12、如图所示， B 物体的质量是
k 的轻弹簧，
在弹簧处于原长时， 用手拉着其上端 P 点很缓慢地向上移动， 直到物体脱离地面向上移动一
段距离．在这一过程中， P 点的位移为 H，则物体重力势能的增加量为（
）
A． mgH
B． mgH
m2 g 2 k
C． mgH
m2 g 2 k
D．
mg
mgH
k
二、填空题
16、物体在运动过程中，克服重力做功 50J，则重力做功为
L0 ，
劲度系数为 k，如图所示．现将弹簧上端 地面，若以地面为势能零点，则这时物块
B 缓慢的竖直向上提起一段距离 L，使物块 A 离开
A 具有的重力势能为（
）
A． m（g L L0）
B． mg(L C． mg(L D． mg(L
L0
mg ) k
mg
L0
) k
mg) k
15、如 图所示，质量为 m的物体放在水平地面上，物体上方安装一劲度系数为
B．质量大的物体重力势能一定大
C．不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大
D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零
5、一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地
面上，下列结
论正确的是（
）
A．铁块的重力势能大于木块的重力势能
B．铁块的重力势能等于木块的重力势能
C．铁块的重力势能小于木块的重力势能
）
A．重力势能的大小只由重物本身决定
B．重力势能恒大于零
C．当物体放在地面上，它具有的重力势能一定为零
D．重力势能是相对于零势能面而言的，因此重力势能具有相对性 8、用绳子吊起质量为 M的物体，当物体以加速度 a 匀加速上升 H的高度时，物体增加的重
力势能为（
）
A． MgH
B． HgH+Mga
C． M（g-a）