高一物理必修2重力势能练习题有答案

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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mgHC．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EP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。

高中物理必修2重力势能例题解析

重力势能例题解析(1)【例1】在离地80 m 处无初速释放一小球，小球质量为m =200 g ，不计空气阻力，g 取10 m/s 2，取最高点所在水平面为零势能参考面.求：（1）在第2 s 末小球的重力势能；解析：在第2 s 末小球所处的高度为：h =－21212-=gt ×10×22 m=－20 m重力势能为：E p =mgh =0.2×10×（－20） J=－40 JE p ＜0，说明重力势能减少.答案：在第2 s ，末小球的重力势能为－40 J.（2）在第3 s 内重力所做的功，重力势能的变化.解析：在第3 s 末小球所处的高度为 h ′=－21g ×t ′2=－21×10×32 m=－45 m.第3 s 内重力做功为：W G =mg （h －h ′）=0.2×10×（－20+45）J=50 JW G ＞0，所以小球的重力势能减少，且减少了50 J.答案：在第3 s 内重力所做的功为50 J ，重力势能减少了50 J.【例2】如图5－4－6所示，杆中点有一转轴O ，两端分别固定质量为2m 、m 的小球a 和b ，当杆从水平位置转到竖直位置时，小球a 和b 构成的系统的重力势能如何变化，变化了多少？图5－4－6解析：重力对小球a 做的功为W 1=2m ·g ·L ，重力对小球b 做的功为W 2=－mgL则重力对由a 、b 组成的系统所做的总功为：W G =W 1+W 2=2mgL +（－mgL ）=mgL .因为W G ＞0，所以系统的重力势能减少，且减少了mgL .答案：小球a 和b 构成的系统重力势能减少，且减少了mgL(2)【例3】如图5-4-2所示，有一连通器，左右两管的横截面积均为S ，内盛密度为ρ的液体，开始时两管内的液面高度差为h .若打开底部中央的阀门K ，液体开始流动，最终两液面相平.在这一过程中，液体的重力势能变化了多少？是增加了还是减少了？如果是减少了，减少的重力势能到哪里去了？图5-4-2解析：由于A 、B 两管截面积相等，液体是不可压缩的，所以B 管中液面下降的高度和A管中液面上升的高度相同，液面最终静止在初始状态A 管液面上方21h 处. 因为物体的重力势能与过程无关，只与初末状态的位置有关，所以可以将过程简化，视为将B 管中21h 高的液柱移动到A 管中，达到液体最终静止的状态，而其他的液体的位置没有变化，对应的重力势能也没有变化，全部液体重力势能的变化，就是B 管上部21h 长的液柱重力势能的减少.不难看出，B 管中重力势能变化的部分液柱其重心的高度减小了 Δh =21h ，它的重力mg =21hS ρg ,所以全部液体重力势能减少了|ΔE p |=mg Δh =(21hS +g )(21 h )=41 h 2ρgS ，减少的内能全部转化为系统的内能. 点评：此题考查了学生对重力势能状态特性的理解，也考查了学生如何计算重力势能的变化.解题过程的技巧是根据重力势能的大小与发生的过程无关，将问题等效地转化为“将B 管上方21h 的液柱直接移到A 管上方，求系统重力势能的变化”，使问题变得一目了然.当然，这不是唯一的解法，若设初始状态A 管中的液面为零势面，分别计算出A 管液面以上的液体在初、末状态的重力势能，然后求重力势能的变化，也是一种常用的方法.应当引起注意的是大小和形状不可忽略的物体在计算重力势能时，要由其重心的位置来确定物体的高度. 答案：重力势能减少了41h 2ρgS ，减少的重力势能转化为系统的内能【例4】质量为m 的小木球从离水面高度为h 处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h ′，最终木球停在水面上.若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为F μ，求：（1）木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少？它的重力势能变化了多少？（2）全过程中水对木球的浮力做了多少功？（3）分析木球的运动情况，根据你现有的知识能否求出水的阻力F μ对木球做的总功？若能，请简要地说明思路.解析：（1）因为重力做功与路径无关，只与过程初、末状态的高度有关，所以全过程尽管木球在水下做了许多往复运动，但所做的功由h 的大小决定，即W G =mgh .木球的重力势能减少了mgh .（2）水对木球的浮力是一个恒力，全过程木球在浮力作用下发生的位移是零，所以水的浮力做的功是零.或者从球在水中的每一个往复过程研究浮力对木球做的功：木球在水中下落时，浮力做负功，在水中上浮时浮力做等量的正功，所以木球的每一次往复运动，水的浮力对它做功都为零，全部往复运动过程，浮力做功也为零.（3）木球先是在空中自由下落，进入水中后由于阻力（包括浮力和因运动而产生的阻力Fμ）大于重力，木球做匀减速运动，直到速度为零，之后向上做加速运动，可能越出水面向上运动，至速度为零后再下落，但后一次在水中运动的深度将小于前一次深度，经过多次往复后，静止在水面上.从全过程来看木球的重力势能减少了，减少的重力势能通过克服水的阻力做功而转化为内能.根据功是能转化的量度知，球克服水的阻力Fμ做的功Wμ等于木球重力势能的减少，Wμ=mgh.点评：此题考查学生对重力做功特点的理解，考查学生对能的转化和功能关系的理解，同时也考查了学生分析运动的方法和对运动和力的关系的理解.答案：（1）mgh（2）0 （3）水的阻力对木球做的功是-mgh。

人教版高中物理必修二高一课后练习7.4重力势能

7.4 重力势能每课一练（人教版必修2）1．关于重力势能，下列说法中正确的是()A．重力势能的大小只由物体本身决定B．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能是物体和地球所共有的2．下列关于物体的重力势能的说法中正确的是()A．物体的重力势能值随选择的参考平面的不同而不同B．物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的C．重力对物体做正功，则物体的重力势能增加D．物体位于所选的参考平面以下时，物体的重力势能为负值3．关于对重力势能的理解，下列说法正确的是()A．重力势能是一个定值B．当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少C．放在地面上的质量相同的物体，它们的重力势能一定相等D．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的4．物体在运动过程中克服重力做功50 J，则()A．重力做功50 JB．物体的重力势能一定增加50 JC．物体的动能一定减少了50 JD．重力对物体做功－50 J5．一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6．关于重力做功与重力势能改变的下列说法中正确的是()A．物体在运动中只受地球的吸引力作用时，则重力势能一定改变B．只要重力对物体做功，物体的重力势能一定改变C．物体在重力与弹力作用下匀速运动时，则物体的重力势能一定不变D．物体从A点沿不同轨迹运动到位置较低的B点，则重力做功相同，重力势能变化相同7．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程，下列说法中不正确的是()A．提升过程中手对物体做功m(a＋g)hB．提升过程中合外力对物体做功mahC．提升过程中物体的重力势能增加m(a＋g)hD．提升过程中物体克服重力做功mgh8．在高处的某一点将两个质量相同的小球以相同速率v0分别竖直上抛和竖直下抛，下列结论正确的是(不计空气阻力)()A．从抛出到刚着地，重力对两球所做的功相等B．从抛出到刚着地，重力对两球做的功都是正功C．从抛出到刚着地，重力对两球所做功的平均功率相等D．两球刚着地时，重力的瞬时功率相等题号 1 2 3 4 5 6 7 8。

高中物理(新人教版)必修第二册课后习题：重力势能(课后习题)【含答案及解析】

第八章机械能守恒定律重力势能课后篇巩固提升合格考达标练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、减速或匀速运动有关D.与物体初、末位置高度差有关]A移至B,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A、B、C错误,D正确。

2.(2021山东安丘月考)质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置,以下说法正确的是()A.由1到3的过程中,足球的重力势能始终不变,重力始终不做功B.足球的重力势能先减小后增加,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零C.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零D.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零1到位置2,足球向高处运动,重力势能增加,重力做负功;位置2到位置3,足球向低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项D正确。

3.一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,所以质量相等的铁球和木球比较,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C正确。

4.(2021湖南娄底期中)如图所示,质量为m的跳高运动员先后以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h,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功()A .都必须大于mghB .都不一定大于mghC .用背越式不一定大于mgh ,用跨越式必定大于mghD .用背越式必须大于mgh ,用跨越式不一定大于mgh,采用背越式越过横杆时,运动员的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 ;而采用跨越式跨过横杆时,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定大于mgh ,故C 正确,A 、B 、D 错误。

高一物理(人教版)必修2同步练习题卷：7.4 重力势能(含解析)

高一物理（人教版）必修2同步练习题卷：7.4 重力势能（含解析）高一物理（人教版）必修2同步练习卷：7.4 重力势能(含解析）一、单选题1．小明从三楼教室匀速率的走到一层，重力做了的功，则在此过程中小明的A．动能一定增加了B．动能一定减小了C．重力势能一定增加了D．重力势能一定减小了【答案】D【详解】由于小明匀速的走到一层，所以此过程动能不变，故AB错误；据重力做功与重力势能的关系可知，重力做了的功，则重力势能减少了，故C错误，D正确。

所以D正确，ABC错误。

2．物体在运动过程中，克服重力做功50 J，则( )A．物体的重力势能可能不变 B．物体的重力势能一定减小50 JC．物体的重力势能一定增加50 J D．物体的重力一定做功50 J【答案】C【详解】重力势能的变化只与重力做功有关系，重力做了多少正功重力势能就减小多少，反之重力势能就增加多少，则物体克服重力做功50J,说明物体的重力做功-50J,物体的重力势能增加50J,故C对,ABD错误。

3．下列关于重力势能的说法，正确的是 ( )A．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功B．在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定小于零1 / 15C．重力势能减少，重力一定对物体做正功D．重力势能增加，重力一定对物体做正功【答案】C【详解】物体的重力势能与所选的零势能面有关，重力势能等于零的物体，高度也可以很高，也可以对别的物体做功；故A错误。

重力势能的大小与零势能点的选择有关，在地平面下方的物体，它具有的重力势能不一定小于零，选项B错误；重力势能减少，重力一定对物体做正功；重力势能增加，物体一定是克服重力做功，选项C正确，D错误；故选C. 4．绍兴市S区奥体中心举行CH杯全国蹦床锦标赛。

对于如图所示蹦床比赛时运动员的分析，下列说法中正确的是（）A．运动员在蹦床上上升阶段，一直处于超重状态B．运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹性势能增大C．运动员离开蹦床在空中运动阶段，一直处于失重状态D．运动员离开蹦床在空中运动阶段，重力势能一直增大【答案】C【详解】A、运动员在蹦床上有一小段减速上升，蹦床对运动员的弹力小于重力，运动员处于失重状态，故A错误；B、运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹性势能减小，故B错误；C、运动员离开蹦床在空中运动阶段，只受重力（空气阻力等远小于重力），加速度一直向下，一直处于失重状态，故C正确；高一物理（人教版）必修2同步练习题卷：7.4 重力势能（含解析）D、运动员离开蹦床在空中有上升和下降两个阶段，在下降阶段重力势能在减小，故D 错误。

高一物理《重力势能》练习题含答案

高一物理《重力势能》练习题含答案一、单选题1．棱长为1m 、质量为2kg 的匀质正方体置于教室水平地板上，地板与水平天花板的高度差为3m 。

以天花板为零势能面，则该正方体的重力势能为（g 取210m/s ）（） A ．20J B ．40J -C ．50J -D ．60J -【答案】C【解析】依题意，正方体的重心距天花板的距离为3m 0.5m 2.5m s =-=以天花板为零势能面，则正方体的重心距天花板的高度为2.5m h s =-=-根据重力势能的定义式，可得p 50J E mgh ==-故选C 。

2．如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法错误的是（）A ．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能先增大后减小B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性势能一直变大C ．运动员整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功D ．运动员整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关【答案】D【解析】A ．蹦极绳张紧后的下落过程中，开始时弹力小于重力，速度逐渐增大，当弹力等于重力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，速度逐渐减小，直到为零，所以动能先变大后变小，故A 正确，不符合题意；B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直做负功，弹性势能一直增加，故B 正确，不符合题意；C ．整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功，故C 正确，不符合题意；D ．整个下落过程中，重力势能的改变量只与高度差有关，与重力势能的零势能点选取没有关系，故D 错误，符合题意。

故选D 。

3．如图所示，若同一小球从同一位置，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下列说法正确的是（）A ．沿AB 轨道运动到水平面上时重力做功最多 B ．沿AC 轨道运动到水平面上时重力做功最多 C ．沿AD 轨道运动到水平面上时重力做功最多 D ．小球沿三个轨道运动到水平面上时重力做功都相等【答案】D【解析】同一小球从同一位置，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下落高度相同，根据做功公式G W mgh =可知重力做功相同，故ABC 错误，D 正确。

重力势能+同步练习-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册

重力势能知识回顾一、重力做的功1．特点：只跟物体运动的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功．2．表达式：W G=mgh=mg（h1-h2），其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度．二、重力势能1．定义：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能．2．大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，表达式为E p=mgh．3．单位：在国际单位制中重力势能的单位是焦耳（J），与功的单位相同．三、重力势能的性质1．相对性（1）参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做参考平面．在参考平面上，物体的重力势能取作0．（2）重力势能的相对性①选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的．②对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小．2．标矢性重力势能为标量，其正负表示重力势能的大小．物体在参考平面上方时，重力势能为正值，在参考平面下方时，重力势能为负值．3．系统性重力势能是地球与物体所组成的系统共有的．一．选择题1．如图所示，桌面离地面的高度是0.8m，坐标系原点O定在桌面上，向下方向为坐标轴的正方向，g＝10m/s2．通过测量，确定质量m＝1.0kg的物体从O运动到B处过程，重力做的功约是（）A．8J B．5J C．﹣5J D．﹣13J2．质量为1kg的物体从30m高处自由下落2s，设地面处的重力势能为零，此时它的重力势能为（）A．200J B．300J C．100J D．400J3．关于物体所具有的机械能，下列说法中正确的是（）①重力势能等于零，就是没有重力势能②重力势能可以取负值，机械能也可以取负值③动能不可能取负值，但机械能能取负值④机械能等于零，就是没有机械能A．只有①②B．只有②③C．只有①④D．只有①②③4．如果只有重力对物体做功，下列说法正确的是（）A．重力做正功，机械能增加B．重力做负功，机械能减小C．重力做负功，重力势能减少D．无论重力做正功还是做负功，机械能都不改变5．如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，若以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能是（）A．mgH B．mgh C．0D．﹣mgh6．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处重力势能为零，则小球落地前瞬间的重力势能为（）A．mgh B．mgH C．mg（H+h）D．﹣mgh7．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则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为（）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）8．物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）A．重力做功为50JB．物体的重力势能减少了50JC．物体的动能一定减少50JD．物体的重力势能增加了50J9．关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是（）A．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能减少B．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做正功，重力势能增加C．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能增加D．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做正功，重力势能减少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点很缓慢地向上移动，直到物体脱离地面向上移动一段距离。

人教版高中物理必修二重力势能课时训练题(有答案)

题组一对重力势能的理解1.(多选)下列关于重力势能的说法正确的是( )A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的B.重力势能的大小是相对的C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.在地面上的物体,它的重力势能一定等于零解析:重力势能是由于地球和物体相互作用凭相对位置所具有的能,是地球和物体组成的系统所共有的,所以选项A正确。

重力势能的大小没有绝对的数值,零势能面的选取不同,物体的重力势能也不同,所以说重力势能的大小是相对于零势能面而言的,选项B正确。

重力势能等于零的物体仅能说明物体在零势能面上,完全可能对零势能面以下的物体做功,所以选项C错误。

在地面上的物体,只要零势能面不选在地面上,它的重力势能一定不等于零,所以选项D错误。

答案:AB2.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-5 J变化到-3 J,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解析:物体的重力势能与参考平面有关,同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同,选项A错误。

物体在参考平面以上,距参考平面的距离越大,重力势能越大,物体在参考平面以下,距参考平面的距离越大,重力势能越小,选项B错误。

重力势能中的正、负号表示大小,-5 J的重力势能小于-3 J的重力势能,选项C错误。

重力做的功量度了重力势能的变化,选项D正确。

答案:D3.下列关于重力势能的说法中,正确的是( )A.有A、B两个物体,A的高度是B的高度的2倍,那么物体A的重力势能的数值一定是物体B重力势能数值的2倍B.从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛,从抛出到落地过程中,物体重力势能的变化是相同的C.有一物体从顶楼落到地面,如果受到空气阻力,物体重力势能的减少量小于自由下落时重力势能的减少量D.重力做功时,不仅与物体运动的高度有关,还与物体运动的路径有关解析:由Ep=mgh可知,只有mA=mB时,A的重力势能才是B的重力势能的2倍,故A选项错误;重力做功与路径无关,仅由初末位置的高度差决定,而且重力做的功等于重力势能的减少量,与物体是否受其他外力无关,故C、D选项错误,B选项正确。

高中物理人教版必修2习题：第七章机械能守恒定律第4节重力势能1 Word版含答案

第4节重力势能（满分100分，45分钟完成）班级_____姓名_________第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。

在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。

选错或不选的得0分。

1．关于重力势能的说法，正确的是（）A．重力势能只由重物决定B．重力势能不能有负值C．在某高度质量一定的物体，重力势能值是一定的D．重力势能值是相对的，只有参考面选定后，重力势能值才确定2．如图1所示，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为H，桌面距地面高为h，物体质量为m，则以下说法正确的是（）图1A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多C．以桌面为参考面，物体重力势能减少mgHD．以地面为参考面，物体重力势能减少mg(H＋h)3．一质量均匀的不可伸长的绳索（重力不可忽略），A、B两端固定在天花板上，如图2所示，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉至D点，在此过程中，绳索的重心位置将（）图2A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变4．在高处的某一点将两个重力相同的小球以相同速率v0分别竖直上抛和竖直下抛，下列结论正确的是（不计空气阻力）（）A ．从抛出到刚着地，重力对两球所做的功相等B ．从抛出到刚着地，重力分别对两球做的总功都是正功C ．从抛出到刚着地，重力对两球的平均功率相等D ．两球刚着地时，重力的瞬时功率相等5．井深8 m ，井上支架高2 m ，在支架上用一根长1 m 的绳子系住一个重100 N 的物体，则该物体的重力势能是（）A ．100 JB ．900 JC ．－100 JD ．无法确定6．物体在运动过程中，重力势能增加了40 J ，则（） A ．重力做功为40 JB ．物体克服重力做功40 JC ．重力对物体做功－40 JD ．以上说法都不对7．质量为1 kg 的物体从高处自由落下，经3 s 落地，那么它在下落的第1s 内，重力势能减少的数值是（g 取10 m/s 2）（）A ．450 JB ．100 JC ．50 JD ．25 J8．如图3所示，重物A 质量为m ，置于水平地面上，其上表面竖直放一根轻质弹簧，弹簧原长为L ，劲度系数为k ，下端与物体A 相拴接.现将弹簧上端点P 缓慢地竖直提起一段高度H 使重物A 离开地面，这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）（）图3A ．mg (L －H )B ．mg (H －L +k mg) C ．mg (H －kmg)D ．mg (H －L －kmg)第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。

2025高考物理步步高同步练习必修2第八章重力势能含答案

2025高考物理步步高同步练习必修2第八章2重力势能[学习目标] 1.知道重力做功的特点.2.理解重力势能及重力做功与重力势能变化的关系.3.知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球组成的“系统”所共有的.4.理解弹性势能，知道影响弹性势能大小的相关因素．一、重力做的功1．重力所做的功W G＝mgΔh，Δh指初位置与末位置的高度差．2．重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．二、重力势能1．定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．2．大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，表达式为E p＝mgh.3．单位：焦耳．4．重力做功和重力势能变化的关系：重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加．关系式：W G＝E p1－E p2.三、重力势能的相对性1．重力势能的相对性在参考平面上物体的重力势能为0.选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值相同．(后两空选填“相同”或“不同”)2．标矢性：重力势能为标量，其正负表示重力势能的大小．物体在参考平面上方时，重力势能为正值；在参考平面下方时，重力势能为负值．四、弹性势能1．定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能，叫弹性势能．2．影响弹性势能的因素(1)弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，在弹性限度内，形变越大，弹簧的弹性势能就越大．(2)弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关：在弹性限度内，不同的弹簧发生同样的形变，劲度系数越大，弹性势能越大．1．判断下列说法的正误．(1)重力做功与路径无关，只与该物体初、末位置的高度差有关．(√)(2)重力势能E p1＝10 J，E p2＝－10 J，则E p1与E p2方向相反．(×)(3)重力做功W G＝－20 J，则物体的重力势能减小20 J．(×)(4)同一弹簧长度不同时，弹性势能一定不同．(×)2.质量为m的物体(可视为质点)从水平地面上方H高处由静止释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图1所示，重力加速度为g，在此过程中，重力对物体做功为______，重力势能______(填“减少”或“增加”)了______．图1答案mg(H＋h)减少mg(H＋h)一、重力做的功导学探究如图2所示，一个质量为m的物体，从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B，在这个过程中，思考并讨论以下问题：图2(1)求出图甲情形中重力做的功；(2)求出图乙情形中重力做的功；(3)求出图丙情形中重力做的功；(4)重力做功有什么特点？答案(1)图甲中W G＝mgΔh＝mgh1－mgh2(2)图乙中W AB′＝mgl cos θ＝mgΔh＝mgh1－mgh2W B′B＝0故W AB＝mgΔh＝mgh1－mgh2(3)图丙中把整个路径AB″分成许多很短的间隔AA1、A1A2…，由于每一段都很小，每一小段都可以近似地看成一段倾斜的直线，设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2…，则物体通过每段小斜线时重力做的功分别为mgΔh1、mgΔh2….W AB″＝mgΔh1＋mgΔh2＋…＝mg(Δh1＋Δh2＋…)＝mgΔhW B″B＝0故W AB＝mgΔh＝mgh1－mgh2.(4)物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．知识深化1．重力做功只与重力和物体高度变化有关，与运动路径无关．2．物体下降时重力做正功，W G＝mgh；物体上升时重力做负功，W G＝－mgh.3．重力做功的特点可推广到任一恒力做功，即恒力做功的特点是：与具体路径无关，即恒力做的功等于力与在力的方向上的位移大小的乘积，跟初、末位置有关．[深度思考]重力做功与物体受到的其他力有关吗？与物体做加速运动还是减速运动有关吗？答案都无关，重力做功只与重力和物体的高度变化有关．(2020·丹阳高级中学高一期末)某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m 的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图3所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是()图3A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH答案 D解析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重力做的功是mgH，选项D正确．二、重力势能导学探究如图4所示，起重机把质量为m的楼板从水平地面上吊到高度为h的楼顶上．图4(1)分别以地面、楼顶为参考平面，楼板在楼顶的重力势能等于多少？楼板从地面吊到楼顶的过程中，重力势能的变化是多少？(2)从结果可以看出重力势能、重力势能的变化与参考平面有关吗？答案(1)楼板的重力势能分别为mgh、0，与参考平面有关；重力势能的变化均为mgh. (2)重力势能与参考平面有关，重力势能的变化与参考平面无关．知识深化1．重力势能与重力势能的变化量(1)重力势能E p＝mgh具有相对性，与参考平面的选取有关，其中h是相对参考平面的高度．当物体在参考平面下方h处，重力势能E p＝－mgh.(2)重力势能是标量，但有正负，正负表示重力势能的大小．(3)重力势能的变化ΔE p与参考平面的选取无关，它的变化是绝对的．2．重力做功与重力势能变化的关系W G＝E p1－E p2＝－ΔE p(1)当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，重力势能的减少量等于重力所做的功．(2)当物体由低处运动到高处时，重力做负功(物体克服重力做功)，重力势能增加，重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功．[深度思考]重力势能E p＝mgh中的“h”与重力做功W＝mgΔh中的“Δh”相同吗？若不同，有何区别？答案不相同．重力势能E p＝mgh中的“h”是物体相对于参考平面的高度；而重力做功W ＝mgΔh中的“Δh”是物体初、末位置的高度差，与参考平面无关．(2021·江苏省邗江中学高一期中)关于重力势能，下列说法中正确的是()A．放在地面上的物体重力势能一定为零B．物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大C．重力势能的变化量与参考平面的选取无关D．一个物体的重力势能从－10 J变化到4 J，重力势能减少了答案 C解析地面上的物体的重力势能与参考平面的选取有关，A错误；如果物体在参考平面上方，物体与参考平面的距离越大，重力势能越大，如果物体在参考平面下方，物体与参考平面的距离越大，重力势能越小，B错误；重力势能的变化量只与物体初、末位置的高度差有关，与参考平面的选取无关，C正确；一个物体的重力势能从－10 J变化到4 J，重力势能增加了，D错误．如图5所示，水平桌面距地面的高度为0.8 m，一物体(可看成质点)质量为2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，则：(g取10 m/s2)图5(1)以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量；(2)以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量；(3)比较以上计算结果，说明什么问题？答案(1)8 J24 J(2)24 J24 J(3)见解析解析(1)以桌面为参考平面，物体距参考平面的高度为h1＝0.4 m，因而物体具有的重力势能为E p1＝mgh1＝2×10×0.4 J＝8 J物体落至地面时，物体的重力势能为E p2＝mgh2＝2×10×(－0.8) J＝－16 J因此物体在此过程中的重力势能减少量为ΔE p＝E p1－E p2＝8 J－(－16) J＝24 J(2)以地面为参考平面，物体距参考平面的高度为h1′＝(0.4＋0.8) m＝1.2 m，因而物体具有的重力势能为E p1′＝mgh1′＝2×10×1.2 J＝24 J物体落至地面时，物体的重力势能为E p2′＝0在此过程中，物体的重力势能减少量为ΔE p ′＝E p1′－E p2′＝24 J －0＝24 J ；(3)通过上面的计算，说明重力势能是相对的，它的大小与参考平面的选取有关，而重力势能的变化量是绝对的，它与参考平面的选取无关．如图6所示，长为2 m 、质量为10 kg 的一条细铁链放在水平地面上，从提起铁链一端直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做的功为多少？(g 取9.8 m/s 2)图6答案 98 J解析从初状态到末状态，铁链的重心位置升高了h ＝l 2，因而铁链的重力势能增加了mgh ＝mg ·l 2＝98 J ，故铁链克服重力做的功为98 J. 三、弹性势能导学探究如图7所示，物体与水平轻质弹簧相连，物体在O 点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A 处静止释放，物体会由A 向A ′运动，A 、A ′关于O 点对称，则：图7(1)物体由A 向O 运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？(2)物体由O 向A ′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？(3)在A 、A ′处弹性势能有什么关系？答案 (1)正功减少 (2)负功增加 (3)相等知识深化1．对弹性势能的理解(1)系统性：弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量，因此弹性势能具有系统性．(2)(弹簧)弹性势能的影响因素：①弹簧的形变量x ；②弹簧的劲度系数k .(3)相对性：弹性势能的大小与选定的弹性势能为零的位置有关，对于弹簧，一般规定弹簧处于原长时的弹性势能为零．2．弹性势能与弹力做功的关系：弹性势能的变化只与弹力做功有关，弹力做负功，弹性势能增大，反之则减小．3．弹性势能表达式的推导根据胡克定律F＝kx，作出弹力F与弹簧形变量x关系的F－x图线，如图8所示，根据W＝Fx知，图线与横轴所围的面积表示F所做的功，即W＝kx·x2＝12kx2，所以E p＝12kx2.图8关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C．在拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大D．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能答案 C解析弹簧弹性势能的大小除了跟它的形变量(拉伸或压缩的长度)有关外，还跟劲度系数k 有关，在拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，弹性势能越大，故C正确．如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能减小，在原长处时它的弹性势能最小，当它变短时，它的弹性势能增大，弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能，故A、B、D错误．考点一重力做功1.如图1所示，质量关系为m1>m2>m3的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高h 的A点滑到同一水平面上，轨道1、3是光滑的，轨道2是粗糙的，重力对小球做的功分别为W1、W2、W3，则下列判断正确的是()图1A ．W 1>W 2＝W 3B ．W 1＝W 3>W 2C ．W 1＝W 2＝W 3D ．W 1>W 2>W 3答案 D解析重力做功W ＝mgh ，h 相等，由于m 1>m 2>m 3，所以W 1>W 2>W 3，故D 正确．2.如图2所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下，经过水平面BC 后，再滚上另一斜面，当它到达h 4处的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为(重力加速度为g )( )图2A.mgh 4B.3mgh 4C ．mghD ．0 答案 B解析解法一分段法．小球由A →B ，重力做正功W 1＝mgh小球由B →C ，重力做功为0，小球由C →D ，重力做负功W 2＝－mg ·h 4故小球由A →D 全过程中重力做功W G ＝W 1＋W 2＝mg ⎝⎛⎭⎫h －h 4＝34mgh ，B 正确．解法二全过程法．全过程，高度差为h 1－h 2＝34h ，故W G ＝34mgh ，B 正确．考点二重力势能3．关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的是( )A ．重力做功与路径无关B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定减小C．重力势能为负值，说明其方向与规定的正方向相反D．重力势能的大小与参考平面的选取无关答案 A4．(2021·东台创新高级中学月考)《愤怒的小鸟》是一款非常流行的游戏．故事也相当有趣，如图3甲，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒．该游戏完全按照实际的抛体运动规律设计，支架高度为h，支架到肥猪堡垒的水平距离为l，不计空气阻力．设某次小鸟被弹弓沿水平方向弹出，模拟图如图乙所示．小鸟弹出到击中肥猪堡垒的过程中()图3A．重力做正功，重力势能减少B．重力做正功，重力势能增大C．重力做负功，重力势能减少D．重力做负功，重力势能增大答案 A解析小鸟的重力方向竖直向下，小鸟在竖直方向上向下运动，重力做正功，根据重力做功和重力势能的关系，则重力势能减小．故选A.5．(2021·山东高一期中)如今高层居民小区越来越多，家住高层，窗外“风光无限”，可电梯房虽好，就是怕停电．电梯停运，给高层住户的生活带来很多不便．家住10楼的李同学某次停电时步行从一楼走楼梯回家，已知该同学质量为50 kg，每层楼的高度为3 m，取g＝10 m/s2.则该同学在这个过程中()A．重力做负功，楼梯的支持力做正功B．重力做负功，楼梯的支持力不做功C．重力势能增加1.5×105 JD．重力势能增加1.35×105 J答案 A解析上楼梯时，重力方向竖直向下，楼梯的支持力方向竖直向上，所以重力做负功，楼梯的支持力做正功，故A正确，B错误；上楼整个过程中，重力做的功为W G＝－mgh＝－50×10×27 J＝－1.35×104 J，根据功能关系，重力做负功，所以重力势能增加1.35×104 J，故C、D错误．6．(2020·安徽合肥市期末)如图4所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g.下列说法正确的是()图4A．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mghB．足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mghC．足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mghD．因为没有选定参考平面，所以无法确定重力势能变化了多少答案 B解析足球由1运动到2的过程中，足球高度上升，重力做负功，所以重力做的功为－mgh，选项A错误；足球由2运动到3的过程中，重力做正功，重力势能减少了mgh，选项B正确；足球由1运动到3的过程中，高度没有变化，所以重力做功为零，选项C错误；重力势能的变化量与参考平面无关，重力势能的大小才与参考平面有关，选项D错误．考点三弹性势能7．关于弹簧的弹性势能，下列说法不正确的是()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．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，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答案 D解析理解弹簧的弹性势能时要明确研究对象是发生弹性形变的弹簧，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，同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能也越大；弹簧的弹性势能还与劲度系数有关，当形变量相同时，劲度系数越大的弹簧弹性势能也越大，故A、B、C正确，D错误．8．(2021·福建南平高一下月考)如图5所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端与一水平轻质弹簧连接，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态．当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是(弹簧始终在弹性限度内)()图5A．弹簧的弹性势能先减小后增大B．弹簧的弹性势能先增大后减小C．弹簧的弹性势能逐渐减小D．弹簧的弹性势能逐渐增大答案 A解析由物体处于静止状态可知，弹簧处于压缩状态，撤去F后，物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能先减小后增大，故A正确．9．如图6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在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，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()图6A．重力做正功，弹力不做功B．重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C．若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力做负功D．若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功答案 B解析用不可伸长的细绳拴住重物向下摆动时，重力做正功，弹力不做功，C错；用弹簧拴住重物向下摆动时，弹簧要伸长，重物轨迹不是圆弧，弹力做负功，弹性势能增加，重力做正功，且做功比用细绳代替弹簧后做功多，A、D错，B对．10．如图7甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与水平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8 cm变为4 cm时，弹簧弹力所做的功以及弹性势能的变化量分别为()图7A．3.6 J、－3.6 J B．－3.6 J、3.6 JC．1.8 J、－1.8 J D．－1.8 J、1.8 J答案 C解析F－x图像中图线与x轴围成的面积表示弹簧弹力做的功，则W＝12×0.08×60 J－12×0.04×30 J＝1.8 J，根据W＝－ΔE p知，弹性势能的变化量为－1.8 J，C正确．11．(2021·浙江高一月考)如图8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()图8A．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答案 D解析从O 到B 过程中，游客的高度降低，则重力势能减小，选项A 错误；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，选项B 错误，D 正确；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，选项C 错误．12.如图9所示，吊车以g 4的加速度将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h ，则：(重力加速度为g ，不计空气阻力)图9(1)吊车钢索的拉力对物体做的功为多少？(2)重力做的功为多少？(3)物体的重力势能变化了多少？答案 (1)34mgh (2)－mgh (3)增加了mgh 解析 (1)设吊车钢索对物体的拉力为F ，物体的加速度a ＝g 4，方向竖直向下由牛顿第二定律得mg －F ＝ma ，故F ＝mg －ma ＝34mg ，方向竖直向上，所以拉力做的功W ＝Fh ＝34mgh . (2)物体被提升高度为h ，重力做的功W G ＝－mgh .(3)由于ΔE p ＝－W G ＝mgh ，故物体的重力势能增加了mgh .13.如图10所示，质量相等的两木块中间连有一竖直弹簧，今用力F 缓慢向上提A ，直到B 恰好离开水平地面．开始时木块A 静止在弹簧上面．设开始时弹簧的弹性势能为E p1，B 刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E p2，则关于E p1、E p2的大小关系及弹性势能的变化ΔE p ，下列说法中正确的是( )图10A ．E p1＝E p2B ．E p1＞E p2C ．ΔE p ＞0D ．ΔE p ＜0答案 A 解析设两木块的质量均为m ，开始时弹簧形变量为x 1，有kx 1＝mg ，设B 刚要离开地面时弹簧形变量为x 2，有kx 2＝mg ，可知x 1＝x 2，所以E p1＝E p2，ΔE p ＝0，A 正确，B 、C 、D 错误．3 动能和动能定理[学习目标] 1.掌握动能的表达式和单位，知道动能是标量.2.能运用牛顿第二定律与运动学公式推导出动能定理，理解动能定理的物理意义.3.能运用动能定理解决简单的问题．一、动能的表达式1．表达式：E k ＝12m v 2. 2．单位：与功的单位相同，国际单位为焦耳，符号为J.3．标矢性：动能是标量，只有大小，没有方向．二、动能定理1．内容：力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化．2．表达式：W ＝12m v 22－12m v 12.如果物体受到几个力的共同作用，W 即为合力做的功，它等于各个力做功的代数和．3．动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于变力做功的情况；既适用于直线运动，也适用于曲线运动．1．判断下列说法的正误．(1)某物体的速度加倍，它的动能也加倍．(×)(2)两质量相同的物体，动能相同，速度一定相同．(×)(3)合外力做功不等于零，物体的动能一定变化．(√)(4)物体的速度发生变化，合外力做功一定不等于零．(×)(5)物体的动能增加，合外力做正功．(√)2．在高h＝6 m的某一高度处，有一质量m＝1 kg的物体自由落下，物体落地时的速度大小为10 m/s，则物体在下落过程中克服阻力做的功为________J．(g取10 m/s2)答案10解析由动能定理得mgh－W克f＝12m v2－0，得W克f＝10 J.一、动能和动能定理导学探究如图1所示，光滑水平面上的物体在水平恒力F 的作用下向前运动了一段距离l ，速度由v 1增加到v 2.试推导出力F 对物体做功的表达式．图1答案 W ＝Fl ＝F ·v 22－v 122a ＝F ·v 22－v 122F m＝12m v 22－12m v 12. 知识深化1．动能概念的理解(1)动能的表达式E k ＝12m v 2. (2)动能是标量，没有负值．(3)动能是状态量，与物体的运动状态相对应．(4)动能具有相对性，选取不同的参考系，物体的速度大小不同，动能也不同，一般以地面为参考系．2．动能定理(1)在一个过程中合外力对物体做的功或者外力对物体做的总功等于物体在这个过程中动能的变化．(2)W 与ΔE k 的关系：合外力做功是物体动能变化的原因．①合外力对物体做正功，即W >0，ΔE k >0，表明物体的动能增大；②合外力对物体做负功，即W <0，ΔE k <0，表明物体的动能减小；③如果合外力对物体不做功，则动能不变．(3)物体动能的改变可由合外力做功来度量．[深度思考] 物体的速度发生了变化，物体的合外力一定做功吗？答案不一定．当物体速度发生变化时，可能仅是速度方向的变化，物体的动能可能不变，合外力不做功，比如做匀速圆周运动的物体所受合外力不做功．对动能的理解，下列说法正确的是( )A ．一切物体都具有动能B ．动能像重力势能一样有正负C ．质量一定的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化D ．动能不变的物体，一定处于平衡状态答案 C解析运动的物体都有动能，A 错误；动能是标量，没有正负之分，B 错误；质量一定的物体，动能变化，则速度的大小一定变化，所以速度一定变化，但速度变化时，如果只是方向改变而大小不变，则动能不变，比如做匀速圆周运动的物体，C 正确；动能不变的物体，速度方向可能变化，故不一定处于平衡状态，D 错误．下列关于运动物体的合外力做功与动能、速度变化的关系，正确的是( )A ．物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化B ．若合外力对物体做功为零，则合外力一定为零C ．物体所受的合外力做功，它的速度大小一定发生变化D ．物体的动能不变，所受的合外力必定为零答案 C解析物体做变速运动时，合外力一定不为零，但合外力不为零时，做功可能为零，动能可能不变，A 、B 错误；物体所受的合外力做功，它的动能一定变化，速度大小也一定变化，C 正确；物体的动能不变，所受合外力做功一定为零，但合外力不一定为零，D 错误．二、动能定理的简单应用导学探究如图2所示，质量为m 的物块从固定斜面顶端由静止滑下，已知斜面倾角为θ，物块与斜面之间的动摩擦因数为μ，斜面高为h ，重力加速度为g .图2(1)物块在下滑过程中受哪些力的作用？各个力做的功分别为多少？(2)物块的动能怎样变化？物块到达斜面底端时的速度为多大？答案 (1)受重力、支持力、摩擦力；重力做功为W G ＝mgh ，支持力做功为W N ＝0，摩擦力做功为W f ＝－μmg cos θ·h sin θ＝－μmg h tan θ(2)物块动能增大，由动能定理得W G ＋W N ＋W f ＝12m v 2－0，得物块到达斜面底端的速度v ＝2gh －2μgh tan θ知识深化应用动能定理解题的一般步骤：(1)选取研究对象(通常是单个物体)，明确它的运动过程．(2)对研究对象进行受力分析，明确各力做功的情况，求出外力做功的代数和．(3)明确物体在初、末状态的动能E k1、E k2.(4)列出动能定理的方程W ＝E k2－E k1，结合其他必要的辅助方程求解并验算．质量m ＝6×103 kg 的客机，从静止开始沿平直的跑道匀加速滑行，当滑行距离l ＝7.2×102 m 时，达到起飞速度v ＝60 m/s.求：(1)起飞时飞机的动能是多少？(2)若不计滑行过程中所受的阻力，则飞机受到的牵引力为多大？(3)若滑行过程中受到的平均阻力大小为3.0×103 N ，牵引力与第(2)问中求得的值相等，则要达到上述起飞速度，飞机的滑行距离应为多大？答案 (1)1.08×107 J (2)1.5×104 N (3)9×102 m解析 (1)飞机起飞时的动能E k ＝12m v 2 代入数值得E k ＝1.08×107 J.(2)设飞机受到的牵引力为F ，由题意知合外力为F ，由动能定理得Fl ＝E k －0，代入数值得F ＝1.5×104 N.(3)设飞机的滑行距离为l ′，滑行过程中受到的平均阻力大小为F f ，飞机受到的合力为F －F f .由动能定理得(F －F f )l ′＝E k －0解得l ′＝9×102 m.针对训练1 在距水平地面高12 m 处，以12 m/s 的水平速度抛出质量为0.5 kg 的小球，其落地时速度大小为18 m/s ，求小球在运动过程中克服阻力做的功．(g 取10 m/s 2)答案 15 J解析对小球自抛出至落地过程，由动能定理得mgh －W 克阻＝12m v 22－12m v 12 则小球克服阻力做功为W克阻＝mgh －(12m v 22－12m v 12)＝0.5×10×12 J －(12×0.5×182－12×0.5×122) J ＝15 J.针对训练2 (2020·天津南开中学高一月考)如图3所示，质量为m 的物块在水平恒力F 的推。

高中物理必修二 82 重力势能练习(解析版)

重力势能练习一、单选题1.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【答案】D【解析】【分析】本题主要考查对重力势能的概念的理解，重力势能的大小由地球和地面上的物体的相对位置决定。

同时要知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关。

【解答】A.物体的重力势能与参考平面的选取有关，同一物体在同一位置时，相对不同参考平面的重力势能不同，A错误；B.当物体在参考平面以上时，距参考平面的距离越大，重力势能越大，当物体在参考平面以下时，距参考平面的距离越大，重力势能越小，B错误；C.重力势能是标量，−5J的重力势能小于−3J的重力势能，C错误；D.重力做的功可以量度重力势能的变化，D正确．2.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，关于拉弓过程，下列说法正确的是()A. 弓的弹性形变越大，弹性势能就越大B. 弓的弹性形变越大，弹性势能就越小C. 人对弓的作用力越大，弓的弹性形变越小D. 人对弓的作用力越大，弹性势能就越小【答案】A【解析】解：AB、弹性势能的大小与弹簧的形变量有关，则弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，故A正确，B错误。

CD、根据胡克定律，人对弓的作用力越大，弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，故CD错误。

故选：A。

根据胡克定律确定弹性形变量的大小；明确弹性势能的定义以及功能关系，根据功能关系分析弓的弹性势能大小。

本题考查弹性势能以及胡克定律的基本内容，知道形变量越大，弹性势能就越大。

3.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. 加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减少量D. 任意相等的时间内重力做的功相等【答案】A【解析】【分析】当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，根据人的运动状态可以确定人的受力的情况，从而可以分析力做功的情况。

高中物理必修二重力势能练习题含答案

高中物理必修二重力势能练习题含答案学校：__________ 班级：__________ 姓名：__________ 考号：__________1. 下面有关重力势能的说法中，正确的是（）A.举得越高的物体，具有的重力势能越大B.质量越大的物体，具有重力势能越大C.物体的重力势能不可能为零D.物体的重力势能可能小于零2. 质量为0.5kg的小球，在外力的作用下沿着如图所示的路径从A点运动到B点，A、B 之间的高度差为1m，g取10m/s2，下列说法中正确的是（）A.重力做了5J的正功B.小球的重力势能减少了5JC.小球的重力势能增加了5JD.小球的重力势能增加量大于5J3. 如图所示，在弹性限度内，将压缩量为x的弹簧缓慢拉伸至伸长量为x，关于这一过程中弹簧的弹性势能变化情况，下列说法正确的是（）A.一直减小B.一直增大C.先减小再增大D.先增大再减小4. 物体在某一运动过程中，重力做功20J，则下列说法正确的是（）A.重力势能增加了20JB.重力势能减小了20JC.动能减小了20JD.动能增加了20J5. 关于弹簧的弹性势能，下列说法不正确的是（）A.弹簧的弹性势能跟拉伸（或压缩）的长度有关B.弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关C.同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D.弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关6. 如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一轻质弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动．在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（）A.弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减少B.弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加C.弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加D.弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少7. 某弹簧的弹力(F)−伸长量(x)的关系图像如图所示，弹簧由被拉长4cm到恢复原长的过程中，弹力做功为（）A.0.4JB.−0.4JC.0.8JD.−0.8J8. 如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板（A位置）上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点（B位置）．对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程，下列说法中正确的是（）A.在这个过程中，运动员的动能一直在减小B.运动员到达最低点时，其所受外力的合力为零C.在这个过程中，运动员所受重力对他做的功等于跳板的作用力对他做的功D.在这个过程中，跳板的弹性势能一直在增加9. 如图所示，小球从一定高处落到竖直放置在地面的弹簧上，从小球接触弹簧到运动到最低点的过程中（弹簧始终在弹性限度范围内)，则（）A.重力对小球做正功，重力势能增加B. 重力对小球做正功，重力势能减少C. 弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能减少D. 弹力对小球做正功，弹簧的弹性势能增加10. 关于重力势能，下列说法中正确的是（）A.重力势能的大小只由物体本身决定B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D.重力势能是物体和地球所共有的11. 场是物理学中的重要概念，除了电场和磁场，还有引力场．物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的，地球附近的引力场叫做重力场．仿照电场强度的定义，你认为定义重力场强度的大小为________和方向为________．在重力场中可以把物体的重力势能与它的质量的比值定义为重力势．如果物体在地面上的重力势能为零，则离地面高为ℎ处的重力势的表达式为________．12. 质量是50kg的人沿着长150m、倾角为30∘的坡路走上土丘，重力对他做功为________J；他的重力势能增加了________J．(g=10m/s2)13. 如图所示，一质量为m的小物体（可视为质点）从高为ℎ的斜面上端滑到斜面底端．斜面固定在水平地面上．此过程中，重力对物体做功W G=________；斜面对物体的弹力做功W N=________．14. 如图所示，以桌面处的重力势能为0，不计空气阻力，重力加速度为g，小球质量为m，则小球落地时的重力势能为________，刚开始下落时的重力势能为________．15. 如图所示，桌面高为ℎ，质量为m的小球从离地面高H处自由下落，不计空气阻力，取桌面处的重力势能为零，则小球释放时的重力势能________，到落地时的重力势能为________，整个下落过程中重力势能减少了________．16. 一个质量为1kg的球，从1.8m高的地方落到水平面上，又被弹回到距水平面1.25m的高处，在这个过程中，重力对球做的功为________J，小球的重力势能变化了________．17. 如图所示，在光滑水平面上有A、B两物体，中间连一弹簧，已知m A=2m B，今用水平恒力F向右拉B，当A、B一起向右加速运动时，弹簧的弹性势能为E p1，如果水平恒力F向左拉A，当A、B一起向左加速运动时，弹簧的弹性势能为E p2，则E p1________E p2．18. 如图两截半径分别为2R和R的圆筒，底部放在同一水平面上，大筒内装的高度为H、密度为ρ的液体，现把连接两筒的阀门打开，使两筒中液体高度相等，则这一过程中重力做功为________．（连接处液体可忽略）19. 如图所示，光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O转动的轻杆，且摆到某处即能停在该处；另有一小钢球．现要利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．（1）还需要的器材是________、________．（2）以上测量，实际上是把对弹性势能的测量转化为对________能的测量，进而转化为对________和________的直接测量．20. 在参考面上方的物体的高度是________值，重力势能也是________值；在参考面下方的物体的高度是________值，重力势能也是________值．参考平面的选取是任意的．21. 如图所示，质量M=4kg的滑板静止在光滑的水平面上，其右端固定一根轻质弹簧，弹簧的自由端C到滑板左端的距离L=0.5m，这段滑板与木块（可视为质点）之间的动摩擦因数μ=0.2，而弹簧自由端C到弹簧固定端D所对应的滑板上表面光滑．小木块A以速度v0=10m/s由滑板B左端开始沿滑板表面向右运动．已知木块A的质量m=1kg，g取10m/s2．求：（1）弹簧被压缩到最短时木块A的速度；（2）木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能；（3）若CD段滑板也是粗糙的，已知弹簧最大压缩量为x，木块A压缩弹簧过程中弹簧的最大弹性势能是多少？22. （1）试在下述情景下由牛顿运动定律推导出动能定理的表达式：在水平面上，一个物块水平方向只受到一个恒力作用，沿直线运动。

高一物理人教版必修2课时作业：(十四) 重力势能 Word版含解析

课时作业(十四)重力势能一、单项选择题1．如图，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为H，桌面距地面高为h，物体质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是()A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多C．以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgHD．以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(H＋g)解析：重力做功与路径无关，所以无论沿哪条轨道下落，重力做功相同，重力做功W＝mgH，再由W＝－ΔE p，所以ΔE p＝－mgH，即物体重力势能减少mgH，故C正确，A、B、D错误．答案：C2．(2017·扬州高一月考)在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v0分别上抛、平抛、斜抛，那么以下说法中正确的是()A．从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等B．因物体的轨迹不同，重力做功不同C．从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均功率都相等D．如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力做功就不相等解析：由于重力做功与路径无关，只与初、末位置高度差有关，三个小球初、末位置高度差相同，所以重力做功都相等，A正确，B、D错误；三个球在空中运动时间不一样，所以平均功率不相等，C错误．故正确选项为A.答案：A3．为了安全起见，跨河大桥通常建成拱形，如图所示，M、N为水平面上的两点，O点为拱桥的最高点，且最高点距离水平面的高度为h，一质量为m的卡车以恒定不变的速率由M经O到达N点，则()A．由于M、N在同一水平面上，则卡车在整个运动过程中重力始终不做功B．卡车的重力势能先减小后增大，重力先做负功后做正功C．卡车的重力势能先增大后减小，重力先做正功后做负功D．卡车的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功解析：由M到O的过程中，卡车向高处运动，重力势能增加，重力做负功，由O到N的过程中，卡车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，D正确．答案：D4．物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()解析：设物体开始下落时的重力势能为E p0，物体下落高度h过程中重力势能减少量ΔE p＝mgh，故物体下落高度h时的重力势能E p＝E p0－ΔE p＝E p0－mgh，即E p－h图象为倾斜直线，B正确．答案：B二、多项选择题5．有关重力势能的变化，下列说法中正确的是()A．物体受拉力和重力作用向上运动，拉力做功是1 J，但物体重力势能的增加量有可能不是1 JB．从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛，落到地面上时，物体重力势能的变化是相同的C．从同一高度落下的物体到达地面，考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D．物体运动中重力做功是－1 J，但物体重力势能的增加量不是1 J解析：重力做功与经过的路径无关，与是否受其他力无关，只取决于始、末位置的高度差，再根据重力做功等于重力势能的减少量可知B、C正确，D错误．对于A选项，当物体加速运动时克服重力做功少于1 J，重力势能增加量少于1 J；物体减速运动时，克服重力做功即重力势能增加量大于1 J；只有物体匀速向上运动时，克服重力做功即重力势能增加量才是1 J，A正确．答案：ABC6．如图所示，质量为m的小球在半径为R的半圆形轨道上来回运动，下列说法正确的是()A．若A、B等高，从A到B重力做功mg·2RB．若A、B等高，从A到B重力做功为零C．若轨道有摩擦，重力做的功最多是mgRD．若轨道有摩擦，重力做的功可以大于mgR解析：若A、B等高，从A到B，小球在竖直方向上的位移为零，故重力做功为零，A错、B对；小球下落的高度最大为R，故若轨道粗糙，重力做功最多是mgR，故C对、D错．答案：BC7．两个质量相等的小球A、B处在同一水平线上，当小球A被水平抛出的同时，小球B 开始自由下落，不计空气阻力，则( )A ．在相等时间内，两小球的速度增量相等B ．在同一时刻，两小球的重力的功率不相等C ．在下落过程中，两小球的重力做的功不相等D ．在下落过程中，两小球重力的平均功率相等解析：两小球的加速度均为重力加速度，相等时间内，速度增量相等，选项A 正确；小球A 重力的功率P A ＝mg v A cos α＝mg ·gt ＝P B (α为小球A 的速度与竖直方向的夹角)，选项B 错误；在同一时间内，两小球下落的高度相等，由W G ＝mgΔh 知，重力做的功相等，选项C 错误；因两小球下落用时相等，由P ＝W t 知，重力的平均功率相等，故选项D 正确．答案：AD三、非选择题8．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 ＝23l ，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 ＝13l故重力做功W G ＝mgh ＝13mgl重力势能的变化量ΔE p ＝－W G ＝－13mgl负号表示小球的重力势能减少了．答案：13mgl 13mgl。

人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律第4节重力势能同步练习题(word 含答案)

人教版必修二第七章机械能守恒定律第4节重力势能同步练习题▲不定项选择题1．前一段时间朝鲜连续进行导弹试验，威胁半岛安全，受到国际社会的谴责．导弹在发射升空过程中，有关重力做功和导弹重力势能说法正确的是A ．重力做正功，重力势能减少B ．重力做正功，重力势能增加C ．重力做负功，重力势能增加D ．重力做负功，重力势能减少2．如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景，在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，下列说法中正确的是( )A ．蹦床对人的弹力增大B ．弹性势能增大C ．动能增大D ．重力势能增大3．如图所示，桌面高为h ，质量为m 的小球从离桌面高H 处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则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为()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 +4．一个实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是（选地面为参考平面）（）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5．如图所示，质量为20kg 小孩沿高5m 滑梯由静止滑下，g 取10m/s 2，在此过程中( )A．重力做功为100J，重力势能减小了100J B．重力做功为－100J，重力势能增加了100JC．重力做功为1 000J，重力势能减小了1 000J D．重力做功为－1 000J，重力势能增加了1 000J6．下列关于重力势能的说法中，正确的是( )A．有A、B两个物体，A的高度是B的高度的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体重力势能数值的2倍B．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地过程中，物体重力势能的变化是相同的C．有一物体从顶楼落到地面，如果受到空气阻力，物体重力势能的减少量小于自由下落时重力势能的减少量D．重力做功时，不仅与物体运动的高度有关，还与物体运动的路径有关7．某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如上图所示．则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近（）A．4J B．40J C．400J D．4000J8．下列关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是（）A．两物体A、B，A的高度是B的2倍，那么A的重力势能也是B的2倍B．如果考虑空气阻力，物体从某一高度下落到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少C．重力做功的多少，与参考平面的选取有关D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能变化的问题9．根据生活经验可知，处于自然状态的水都是往低处流的，当水不再流动时，水面应该处于同一高度。

人教版高中物理必修第二册课后习题第8章 2 重力势能

2 重力势能课后·训练提升学考过关检验一、选择题(每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的)1.下列关于重力势能和弹性势能的相关说法,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,弹性势能是这个力和弹簧共同具有的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答案:D解析:重力势能与重力做功密切相关,重力做功与路径无关,选项A错误;抬高物体,物体具有重力势能,重力势能是地球上的物体与地球共有的,选项B错误;力只是使物体改变自身状态的原因,可以使物体的弹性势能增加,却不能说力具有弹性势能,选项C错误;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,选项D正确。

2.如图所示,质量分布均匀的球位于水平地面上,球的质量为m、半径为R。

以地面为参考平面,球的重力势能为( )A.mgRmgRB.12C.0D.-mgR答案:A解析:球的重心距地面高度为R,故球的重力势能为E p=mgR,选项A正确。

3.如图所示,甲、乙两名学生的质量都是m,且身高相同,当他们从地面分别以图示的路径登上高h的阶梯顶端A时,他们的重力做功情况是( )A.甲的重力做的功多B.乙的重力做的功多C.甲、乙的重力做的功一样多D.无法判断答案:C解析:甲、乙同学从地面爬到A点,重力做功W=mghcos180°=-mgh即他们克服重力做的功是W1=mgh,选项C正确。

4.自动扶梯将质量为50 kg的小华从地面送到4 m高的二楼,g取10 m/s2,在此过程中小华的( )A.重力做功为2 000 J,重力势能增加了2 000 JB.重力做功为-2 000 J,重力势能增加了2 000 JC.重力做功为2 000 J,重力势能减小了2 000 JD.重力做功为-2 000 J,重力势能减小了2 000 J答案:B解析:重力做功为W=-mgh=-50×10×4J=-J,即克服重力做功J,重力势能增加了J,故选项B正确。

新教材高中物理第八章机械能守恒定律 2 重力势能练习(含解析)新人教版必修第二册

2重力势能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、减速或匀速运动有关D.与物体初、末位置高度差有关解析将物体由A移至B,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A、B、C错,D对。

答案D2.一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解析由于铁球和木球的密度不同,所以质量相等的铁球和木球比较,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C正确。

答案C3.质量为m的物体,沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑,当下滑t(s)时重力势能减少量为()A.mg2t2sin αB.mg2t2C.mg2t2D.mg2t2sin2α解析物体下滑的加速度a=g sinα,t秒时物体下滑的距离s=at2=gt2sinα,下滑的高度h=s sinα,物体重力势能的减少ΔE p=mgh=mg2t2sin2α。

答案D4.如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。

用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l。

重力加速度大小为g。

在此过程中,外力做的功为()A.mglB.mglC.mglD.mgl解析根据题意,此过程中外力做的功等于细绳增加的重力势能,MQ的下半部分质量为的重心升高了,故增加的重力势能为ΔE p=mgl,所以外力做功mgl,A正确。

答案A5.如图所示,在水平面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,如果人工将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功()A.n(n-1)mghB.n(n-1)mghC.n(n+1)mghD.n(n+1)mgh解析取n块砖的整体为研究对象,叠放起来后整体的重心距地面nh,原来的重心距地面h,故有W=ΔE p=nmg×nh-nmg×h=n(n-1)mgh,B项正确。

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重力势能
1．下列关于重力势能的说法正确的是AB
A ．重力势能是地球和物体共同具有，而不是物体单独具有的
B ．重力势能的大小是相对的
C ．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
D ．在地面上的物体，它的重力势能一定等于零
解析：重力势能是相对于某个选定的零势能面来说的，对同一物体，选择的零势能面不同，重力势能是不同的。

2．一个实心铁球和一个实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是B
A ．铁球的重力势能大于木球的重力势能
B ．铁球的重力势能小于木球的重力势能
C ．铁球的重力势能等于木球的重力势能
D ．上述三种情况都有可能解析：由于铁球和木球的密度不同，质量相等的铁球和木球，木球的体积较大，放在同一水平面上时，木球的重心高，因此，木球的重力势能大于铁球的重力势能。

3．将重为50 N 的物体沿着竖直方向向上匀速吊起10 m 高，此过程中物体的重力势能变化了 J ，拉力对物体做功 J ．若物体以1 m/s 2的加速度上升10 m 高，此过程中物体的重力势能变化了 J ，拉力对物体做了 J 的功．（g 取10 m/s 2）
解析：物体重力势能增加了ΔE p =mgh =50×10 J=500 J 拉力做功W =F ·h =mgh =500J 。

若物体匀加速上升，但重力势能仍
增加了500 J 因为F －G =g G ·a 所以F =G +G ·a /g =G ·g g a +=50×10
101+N=55 N 从而W F =F ·h =55×10 J=550 J ．答案：500 500 500 550
4．盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N ，长1 m ，从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面时需做功10 J ，如果改从乙端提起至甲端恰好离地面需做功 J ．（g 取10 m/s 2）
解析：设链子两端分别为甲、乙，链子的质心距甲端x m ，距乙端y m ，则x +y =1 m
提甲端，质心需提高y m ，W 甲=mgy =10 J
提乙端，质心需提高x m ，W 乙=mgx
所以W 甲+W 乙=mg （x +y ）=30×1 J=30 J
所以W 乙=20 J ．
答案：20
5．地面上竖直放置一根劲度系数为k ，原长为L 0的轻质弹簧，在其正上方有一质量为m 的小球从h 高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上，弹簧被压缩，求小球速度最大时重力势能是多少？（以地面为参考平面）
解析：当mg =kx 时，小球的速度最大，
所以x =mg /k ．
此时小球离地面高度为：H =L 0－x =L 0－mg /k
重力势能E p =mgH +mg （L 0－mg /k ）=mgL 0－m 2g 2/k ．
答案：E p =mgL 0－m 2g 2/k
6．质量为10 kg 的物体静止在地面上，现用120 N 的竖直拉力提升物体，g 取10 m/s 2．在物体上升10 m 时，拉力做功
J ，物体动能增加 J ，重力势能增加 J ．
解析：拉力做功W F =Fh =120×10 J=1200 J
克服重力做功W G =Gh =10×10×10 J=1000 J
重力势能增加1000 J
动能增加了ΔE k =W F －W G =200 J ．
答案：1200 1000 200
7．质量是100 g 的球从1．8 m 的高处落到水平板上，又弹回到1．25 m 的高度，在整个过程中重力对球所做的功为
多少？球的重力势能变化了多少？
解析：由重力做功的特点可知，此时重力所做的功为：
W G =mgH =mg （h 1－h 2）=0.1×9.8×（1.8－1.25）J=0.54 J
由重力做功与重力势能的变化之间的关系可知，此时重力做正功，重力势能应减少，且减少量ΔE p =W G =0.54 J ．答案：0.54 J 重力势能减少了0.54 J ．
8．如图所示，一个质量为m 、半径为r 、体积为V 的铁球，用一细线拴住，慢慢地放入截面积为S 、深度为h 的水中．已
知水的密度为ρ，求铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中，水与铁球的重力势能分别变化了多少？水与铁球组成的系统总的重力势能变化了多少？
解析：铁球重力势能减少了mgh ，水的重力势能增加了
21ρgV 2/S ，铁球与水总的重力势能减少了mgh -21ρgs (Δh )2=mgh -2
1ρgV 2/S 9．如图，长为L 的细线拴一个质量为m 的小球悬挂于O 点，现将小球拉至与O 点等高的位置且线恰被拉直．求放手
后小球摆到O 点正下方的过程中：
（1）球的重力做的功；
（2）线的拉力做的功；
（3）外力对小球做的总功．
解析：（1）W G =mgL （2）W F =0 （3）W 总=mgL
10．如图所示，一个质量为m 的木块，以初速度v 0冲上倾角为θ的斜面，沿斜面上升L 的距离后又返回运动．若木块
与斜面间的动摩擦因数为μ，求：
（1）木块上升过程重力的平均功率是多少？木块的重力势能变化了多少？
（2）木块从开始运动到返回到出发点的过程滑动摩擦力做的功是多少？重力做的功是多少？全过程重力势能变化了多
少？
解析：（1）P =2
1mg sin θ 重力势能增加了mgL sin θ （2）W μ=-2μmgL cos θ 重力做功为零，重力势能没有变化。