高一物理重力势能试题答案及解析

高一物理重力势能试题答案及解析
1.质量为m的小球从桌面高度以速度竖直向上抛出，桌面离地高度为h，小球能达到的最大离
地高度为H。

若以桌面作为参考平面，不计空气阻力，则
A．小球抛出时的机械能为
B．小球在最高点的机械能为mgH
C．小球在最高点的机械能为mg(H－h)
D．小球落地前瞬间的机械能为
【答案】CD
【解析】小球运动过程中，只受重力，机械能守恒，若以桌面作为重力势能的零参考平面，有，小球在最高点的动能为0，重力势能为，所以机械能为，CD正确。

【考点】机械能守恒定律．
2.下列关于重力势能的说法中正确的是（）
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
【答案】D
【解析】重力势能由物重、物体与参考面的高度和地球的引力决定，故A选项错误；重力势能大
小具有相对性，由参考平面位置决定，故B、C选项错误而D选项正确。

【考点】本题考查重力势能。

3.物体做自由落体运动，表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列所示图像中，能正确反映和h之间关系的
是
【答案】B
=mg(H-h)=mgH-mgh,【解析】设物体开始离地面的高度为H，则当物体下落h时的重力势能为E
P
选项B正确。

【考点】此题考查用物理图像反映重力势能随下落的高度之间的关系。

4.一实心铁球和一实心木球质量相等，将它们放在同一水平面上，下列结论正确的是 ( )
A．铁球的重力势能大于木球的重力势能
B．铁球的重力势能等于木球的重力势能
C．铁球的重力势能小于木球的重力势能
D．上述三种情况都有可能
【答案】C
【解析】重力势能为mgh，h为重心距离零势能面的高度差，由此可知铁球的高度较小，重力势能较小，选项C正确；故选C
【考点】考查重力势能
点评：本题难度较小，容易忽视的是两物体的大小不一样，重心距离零势能面的高度差不同
5.关于重力势能，以下说法中正确的是（）
A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的
B．只要重力做功，重力势能一定变化
C．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变
D．重力势能为０的物体，不可能对别的物体做功
【答案】B
【解析】选取不同的零势能面，则同一位置的物体的重力势能是不同的，故A错误；重力势能的改变量等于重力做功的多少，故若重力做功，重力势能一定发生变化，故B正确．物体若在竖直方向做匀速直线运动，故物体的高度变化，重力势能也会发生变化，故C错误；重力势能的大小是相对于零势能面的高度决定的，重力势能为零只能说明物体处于零势能面上，它对下方的物体同样可以做功，故D错误；
故选B
【考点】重力势能．
点评：因高度是相对量，故重力势能也为相对量，要明确物体的重力势能，就必须先确定零势能面，零势能面上的所有物体势能为零．
6.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球。

小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零，在小球下降阶段中，下列说法正确的是（）
A．从A→D位置小球先做匀加速运动后做匀减速运动
B．从A→D位置小球重力势能和弹簧弹性势能的和先减小后增加
C．在B位置小球动能最大
D．在碰到弹簧后的下落过程中，重力势能和动能之和一直减小
【答案】BD
【解析】小球从A到B过程中只有重力，所以是匀加速直线运动，从B到C过程中弹力在逐渐增大，并且小于重力，所以小球做加速度减小的加速运动，当到C点时，重力等于弹力，加速度为零，速度最大，动能最大，从C到D过程中弹力在逐渐增大，并且大于重力，所以小球做加速度增大的减速运动，故AC错误，从A到D过程中速度先增大后减小，这个过程中动能和势能相互转化，所以重力势能和弹性势能之和先增大后减小，C正确；整个下落过程中弹力做负功，所以小球的机械能减小转化为弹性势能，D正确
故选BD
【考点】考查了动能和势能的相互转化．
点评：重力势能的变化是由重力做功决定的，而动能变化是由合力做功决定的，弹性势能变化是由弹簧的弹力做功决定的
7.关于重力势能的下列说法中错误的是:
A．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加
B．质量非常大的物体，重力势能也可能等于零
C．在三十层楼上的物体，它具有的重力势能一定不等于零
D．重力势能具有系统性和相对性
【答案】C
【解析】重力做负功，重力势能增加．故A正确．重力势能的大小与零势能的选取有关，所以质
量非常大的物体和在三十层楼上的物体的重力势能也有可能为零，B正确C错误；重力势能大小
和零势能点的选取有关，所以具有相对性，D正确；
让选错误的，故选C
【考点】考查了对重力势能的理解
点评：关键是知道重力势能的大小具有相对性，即和零势能的选取有关，
8.关于重力势能，下列说法中正确的是（）
A．物体的位置一但确定，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，它的重力势能比越大
C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能变大了
D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功
【答案】CD
【解析】重力势能E=mgh，除了与m、g、h有关外，还与参考系的位置有关，所以AB错。

-5J
的重力势能说明到零势面遥远，所以重力势能变为-3J说明势能变大了，C对。

做功是能量转化
的量度，所以重力势能的改变量就是重力做的功，所以D对
【考点】重力势能的理解
点评：此类题型考察了关于重力势能的理解。

重力做功等于重力势能的改变量。

重力做正功，则
重力势能减少。

9.质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，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及整个下落过程中重力势能的变化分别是（）A．mgh，减少mg（H﹣h ）
B．mgh，增加mg（H＋h）
C．﹣mgh，增加mg（H﹣h）
D．﹣mgh，减少mg（H＋h）
【答案】D
【解析】本题考查的是重力势能的计算问题，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能
及整个下落过程中重力势能的变化分别是﹣mgh，减少了mg（H＋h），D正确，ABC错误；10.质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H，如图6所示在这个过程中（不计
空气阻力），下列说法中正确的有:
A ．物体的重力势能增加了mgH
B ．物体的动能减少了FH
C ．物体的机械能增加了FH
D ．物体重力势能的增加小于动能的减少
【答案】AC
【解析】物体克服重力做了多少功就有多少能量转化为重力势能，A 对；动能的变化要根据合力做功来判断，合力做功（mg-F ）H,动能减少了（mg-F ）H ，B 错；物体机械能的增加根据除了重力以外其他力做功来判断，其他力做功为FH ，C 对；物体的机械能是增加的，重力势能增大的多，动能减少量较小，D 错；
11. 物体克服重力做5 J 的功，则它的重力势能增加了( ) A ．5 J B ．－5 J C ．0 D ．不能确定
【答案】A
【解析】物体克服重力做5 J 的功，则它的重力势能增加了5J ，A 对；
12. 下列说法正确的是（ ）
A ．地面上的物体重力势能一定为0
B ．质量大的物体重力势能一定大
C ．不同的两个物体离地面高的物理重力势能一定大
D ．离地面一定高度的物体其重力势能一定不为0
【答案】D
【解析】重力势能与选取的零势能面有关，A 错误；重力势能不仅与质量有关，还与高度有关，BC 错误；
13. 在同一高度，把三个质量相同的球A ，B ，C 分别以相等的速率竖直上抛，竖直下抛和平抛，它们都落到同一水平地面上，则三个球在运动过程中，重力对它们做的功分别为W A ，W B ，W C ，重力的平均功率分别为P A ，P B ，P C ，则它们的大小关系为（ ） A ．W A ＞W B =W C ，P A ＞P B =P C B ．W A =W B =W C ，P A =P B =P C C ．W A =W B =W C ，P B ＞P C ＞P A D ．W A ＞W B ＞W C ，P A ＞P B ＞P C
【答案】C
【解析】小球沿着不同的方向抛出，抛出点跟落地点的竖直高度相同，且重力相等，所以重力对它们做的功相等，即W A =W B =W C ，上抛所用时间最长，下抛所用时间最短，即t A ＞t C ＞t B ，重力的平均功率
，可以得到P B ＞P C ＞P A
故选C
14. 当克服重力做功时，物体的（ ） A ．重力势能一定增加，动能可能不变 B ．重力势能一定减少，动能可能不变
C ．重力势能一定增加，机械能一定增大
D ．重力势能一定减少，动能可能减少
【解析】重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．
解：A、当克服重力做功时，重力势能一定增加，动能可能不变．故A正确，B、D错误．
C、当克服重力做功时，机械能可能不变，可能增加，可能减小．故C错误．
故选A．
15.质量为的小物块，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高为，如图所示。

如果以桌面为零势能参考平面，那么小物块落地时重力势能及机械能分别是（）
A． mgH， mgH B．， mgH
C．mgH，D．，
【答案】B
【解析】本题考查重力势能以及机械能守恒。

如果以桌面为零势能参考平面，那么小物块落地时重力势能为，初状态机械能为，下落过程机械能守恒，所以小物块落地时机械能为。

选B。

16.质量为m的小球（可视为质点）从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深为h 的坑，如图所示，在此过程中，物体重力势能减少____________，合力对物体做的总功为
_______．
【答案】等于mω2R
【解析】略
17.用力F把质量ｍ的物体从地面由静止开始举高ｈ时物体的速度为ｖ，则
A．力F做功为mgh B．合力做功为mv2／2
C．重力做功(F-mg)h D．重力势能减少了mgh
【答案】B
【解析】略
18.如图所示，质量为1 kg的小球以速度4 m/s从桌面竖直上抛，到达的最大高度为0.8 m，返回后，落到桌面下1m的地面上，取桌面为重力势能的参考平面，则下述说法正确的是
A．小球在最高点时具有的重力势能为18 J
B．小球在最高点时具有的机械能为16 J
C．小球落地面前瞬间具有的机械能为8 J
D．小球落地面前瞬间具有的动能为8 J
【解析】略
19.图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能
A．一直减小B．一直增大
C．先增大后减小D．先减小后增大
【答案】C
【解析】略
20.如图所示，一小球由静止开始沿固定光滑的斜面下滑，不计空气阻力，则小球下滑至斜面底端的过程中，有关下列说法正确的是：
A．小球的动能逐渐增大B．小球的重力势能逐渐增大
C．此过程中重力对小球做正功D．斜面支持力对小球做正功
【答案】AC
【解析】略。