2022-2023学年人教版必修第二册8.2重力势能练习（含答案）

2022・2023学年人教版(2019)必修第二册8.2重力势能同步练习(含答案)一、基础巩固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2.一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(以水平地面为参考平面X)A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B.铁块的重力势能小于木块的重力势能C.铁块的重力势能等于木块的重力势能D.上述三种情况都有可能.如图所示，甲、乙两名学生的质量都是也且身高相同，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.自动扶梯将质量为50kg的小华从地面送到4m高的二楼,g取10m/sL在此过程中小华的()A.重力做功为2000J,重力势能增加了2000JB.重力做功为-2000J,重力势能增加了2000JC重力做功为2000J,重力势能减小了2000JD.重力做功为-2000J,重力势能减小了2000J.如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的4点滚下，经过水平面5c后,再滚上另一斜面,当它到达高为m的D点时，速度不为零，在小球由A运动到D的这个过程中，重力4势能的变化为（）A.减少理B.减少电344C.减少根g/?D.不能确定.（多选题）物体在运动过程中,克服重力做功100J,则以下说法正确的是（）A.物体的高度一定降低了B.物体的高度一定升高了C物体的重力势能一定是100JD.物体的重力势能一定增加100J.（多选题）如图所示，球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、。三点，以下说法正确的是0A.若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大.若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小C.若以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能大于零D.无论以何处水平面为参考平面,小球在B点的重力势能均比C点大.（多选题）质量为根的物体从地面上方％高处无初速度释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示,则整个过程中oA.重力对物体做功为mgh（）B.物体的重力势能减少了mg（h（）+h）C.重力对物体做的功为mg(ho+h)D.物体的重力势能减少了mgh0.如图所示,质量m=60kg的跳水运动员从距水面高〃=10m的跳台上以vo=5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若将运动员看成质点，以水面为参考平面，不计空气阻力,g取10mH,求:⑴运动员在跳台上时具有的重力势能；⑵运动员跳水过程中，重力势能改变了多少？二、素养提升.如图所示,A、B两个小球质量相同,从同一高度处由静止释放,A沿曲面下滑,B竖直下落,在两个球落到地面的过程中，下列说法正确的是()A.重力对A球做功比重力对B球做功多B.重力对B球做功比重力对A球做功多C.两球重力势能的变化量相同D.两球重力势能一定总是正值.为了安全，跨河大桥通常建成拱形，如图所示,M、N为水平面上的两点,0为拱桥的最高点，且最高点距离水平面的高度为//,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V、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少后增加，重力先做负功后做正功C.卡车的重力势能先增加后减少，重力先做正功后做负功D.卡车的重力势能先增加后减少，重力先做负功后做正功3.起跳摸高是同学们经常进行的一项活动。某学生身高为1.80m,质量为70kg,他站立举臂，手指摸到的高度为2.10m。在一次摸高测试中,如果他先下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为2.55m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7s。不计空气阻力,g取10m/s)该同学跳起后增加的重力势能最大值是()A.l260JB.l470JC.315JD.l785J.如图所示,在水平地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为加,厚度为鼠如果工人将砖一块一块地叠放起来，那么工人至少做功()A.n(n-l)mghC.n(n^-l)mghiD.n(刀+1)叫〃2.(多选题)关于重力势能，下列说法正确的是()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.重力势能是物体和地球所共有的C.一个物体的重力势能从一5J变到-3J,重力势能变大了D.重力对物体做正功,物体的重力势能减少6.(多选题)一升降机箱底部装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦和空气阻力的影响，则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中0A.升降机的速度不断减小B.升降机的加速度不断变大C.先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功D.重力势能减小，弹性势能增大7.如图所示，两个底面积都是S的圆桶，用一根带阀门的很细的管子相连接,放在水平地面上，两桶内装有密度为"的同种液体，阀门关闭时两桶液面的高度分别为例和必,现将连接两桶的阀门打开，在两桶液面变为相同高度时水的重力势能的改变量为多少？参考答案一、基础巩固.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。.答案:B解析油于铁块的密度大于木块的密度，质量相等时，铁块的体积小于木块的体积,因此铁块的重心低于木块的重心，故铁块的重力势能小于木块的重力势能，选项B正确。.答案:C解析:甲、乙同学从地面爬到A点，重力做功W=mg/zcosl80°=-mgh即他们克服重力做的功是Wk作力,选项C正确。.答案:B解析:重力做功为W=-根g/2=-50xl0x4J=2000J,即克服重力做功2000J,重力势能增加了2000J,故选项B正确。.答案:B解析:A、D间的高度差为=（九则重力做的功为W=mg/^h=^mgh,以物体的重力势能减少2"2g选项B正确。4,.答案:BD解析:克服重力做功，即重力做负功,重力势能增力□，高度升高，克服重力做多少功，重力势能就增加多少,但重力势能是相对的，增加100J的重力势能，并不代表现在的重力势能就是100J,故选项B、D正确,A、C错误。.答案:AD解析:若以地面为参考平面石的高度比。的高度大，根据稣二根g〃知方点的重力势能大于。点的重力势能，选项A正确。以A点为参考平面,3、。的高度都为负值，但是B的高度仍然大于C的高度，则3点的重力势能比C点的重力势能大，选项B错误。若以8点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能小于零，选项C错误。无论以何处为参考平面，小球在5点的重力势能均比C点大，选项D正确。.答案:BC解析:在整个过程中，物体下落的高度为%+〃,则重力对物体做的功为mg(/zo+〃),故选项A错误,C正确;根据重力做多少功物体的重力势能就减少多少,可知物体的重力势能减少了mg(%+/0,故选项B正确,D错误。.答案:(l)6000J⑵减少了6000J解析：(1)取水面为参考平面，人的重力势能是Ep=mgh=6QQQJo⑵取水面为参考平面，水面处的重力势能为零，所以AEp=-Ep=-6000Jo二、素养提升.答案:C解析:重力做功只与物体运动的初末位置的高度差有关，即w=〃吆九由于两个小球的质量相同，下降的高度相同，故重力做功相同，选项A、B错误;根据功能关系可知,两球重力势能的变化量等于重力做功，选项C正确;重力势能的大小与参考平面的选取有关，选取不同的参考平面,重力势能可能为负值，选项D错误。.答案:D解析油M到。的过程中，卡车向高处运动，重力势能增加,重力做负功，由。到N的过程中,卡车向低处运动,重力势能减少，重力做正功，选项D正确。.答案:C解析:人的重心升高的高度为△公2.55111-2.1（k0=0.45111,故该同学跳起后增加的重力势能最大值是£p=mgAh=70x10x0.45J=315Jo选项C正确。.答案:B解析:本题关键在于分析各块砖的重心位置变化情况，从而找出〃块砖的重力势能变化。把n块砖看作一个整体，其总质量是〃2'二〃〃2,以地面为参考平面/块砖都平放在地上时，其重心都在2高处，所以〃块砖的初始重力势能为£尸也磔。TOC\o"1-5"\h\z22当72块砖叠放在一起时，其总高度为"刁丸其总的重心位置在&二弛处，所以末态重力势22能为£2=〃帆?工=咆3,人做的功至少等于重力势能的增量，即W二△禺—二仆"也叫222.答案:BCD解析:重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置,相对不同的参考平面具有不同的重力势能，选项A错误;重力势能是物体与地球共有的，选项B正确;重力势能可以为负，一个物体的重力势能从-5J变化到-3J,说明物体克服重力做功,重力势能变大，选项C正确;只要重力做功，高度一定变化,故重力势能一定变化，重力对物体做正功，物体的重力势能减少，选项D正确。.答案:CD解析:从弹簧下端触地直到最低点的运动过程中，弹簧的弹力不断变大。当弹力小于重力大小时，升降机加速度方向向下，升降机做加速运动，由〃二丝竺可知，加速度减小，重力做