高中物理-第八章-机械能守恒定律-2-重力势能课后提升训练(含解析)新人教版必修第二册

2020-2021高中物理第八章机械能守恒定律2重力势能课后提升训练（含解析）新人教版必修第二册2020-2021高中物理第八章机械能守恒定律2重力势能课后提升训练（含解析）新人教版必修第二册PAGE6-2020-2021高中物理第八章机械能守恒定律2重力势能课后提升训练（含解析）新人教版必修第二册重力势能基础巩固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.12mg2t2sinα B.12mg2C。mg2t2 D。12mg2t2sin2解析物体下滑的加速度a=gsinα，t秒时物体下滑的距离s=12at2=12gt2sinα，下滑的高度h=ssinα,物体重力势能的减少ΔEp=mgh=12mg2t2sin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13l。重力加速度大小为g。在此过程中,外力做的功为（A。19mgl B.16mgl C。13mgl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m3的重心升高了l3,故增加的重力势能为ΔEp=mg3×l3=答案A5.蹦蹦杆是最近逐渐流行的运动器具，其主要结构是在一硬直杆上套一劲度系数较大的弹簧，弹簧的下端与直杆的下端固定而弹簧的上端固定一踩踏板。如图所示,小明正在玩蹦蹦杆.在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化情况是(）A.重力势能减小，弹性势能增大B.重力势能增大，弹性势能减小C.重力势能减小，弹性势能减小D.重力势能不变，弹性势能增大解析在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,重力做正功，小明的重力势能减小,弹簧的形变量增大,其弹性势能增大，选项A正确。答案A6.（2020安徽合肥期末)如图所示,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（）A。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解析足球由1运动到2的过程中，物体高度上升，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;重力势能变化量与参考平面无关，重力势能大小才与参考平面有关,选项D错误.答案B7.质量为m的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'，最终木球停止在水面上，若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为Ff。求:(1）木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少?（2)木球的重力势能变化了多少?解析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往复运动,但所做的功由h的大小决定,即WG=mgh，木球的重力势能减少了mgh。答案(1）mgh(2)减少了mgh8.吊车以g4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(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?(不计空气阻力)解析（1）设吊车钢索对物体的拉力为F，物体的加速度a=g4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WG=-mgh.(3）由于ΔEp=—WG=mgh，故物体的重力势能增加了mgh.答案(1)34mgh（2)—mgh(3）增加了能力提升1。(多选)(2020四川成都石室中学期末)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LA、LB的关系为LA〉LB，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参考平面,则下列说法正确的是（）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.两小球分别下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。A、B两小球只要在相同的高度,它们所具有的重力势能就相等解析下落过程中，当两小球到同一水平线L上时，因它们的质量相同,故具有相同的重力势能,选项A正确；两轻绳的长度不相等，根据重力势能的变化与重力及下落的高度有关知，两小球分别下落到最低点的过程中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参考平面,根据重力势能的定义知，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;两小球只要在相同的高度，它们所具有的重力势能就相等，选项D正确.答案AD2.如图所示,质量为60kg的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒。已知重心在c点，其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa、Ob分别为0.9m和0.6m。若她在1min内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4m，则克服重力做的功和相应的功率约为（）A。430J,7W B.4300J，70WC。720J，12W D.7200J，120W解析设每次俯卧撑中，运动员重心变化的高度为h，由几何关系可得，h0.4m=0.9m0.9m+0.6m,即h=0。24m.一次俯卧撑中,克服重力做功W=mgh=60×9.8×0。24J=141.12J，所以1min内克服重力做的总功为答案B3。(多选）图甲是玩家玩“蹦极”游戏的图片,玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端系在身上,另一端固定在跳台,然后从跳台跳下,图乙是玩家到达最低点时的情况,其中AB为弹性绳子的原长,C点是弹力等于重力的位置，D点是玩家所到达的最低点，对于玩家离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A.重力对玩家一直做正功B。玩家的重力势能一直减少C.玩家通过B点之后,绳子具有弹性势能D。从A到D,弹性绳子的弹性势能一直增加解析整个过程中，重力一直做正功,玩家的重力势能一直减少,选项A、B正确;玩家从高空落下到弹性绳子达到原长过程中，弹性绳子不做功，通过B点之后弹性绳子一直做负功,弹性势能一直增加，选项C正确、D错误.答案ABC4.(2020河北衡水高一检测）起跳摸高是某些职位体能测试项目之一。某考生身高1。80m,质量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,如图所示,g取10m/s2，该考生跳起后增加的重力势能为()A.1260J B.1470JC。315J D。1785J解析该考生跳起后重心升高的高度Δh=2.55m—2。10m=0.45m，该考生跳起后增加的重力势能ΔEp=mgΔh=70×10×0。45J=315J,C正确.答案C5.如图所示,一条长l=2m、质量分布均匀的铁链放在水平地面上,铁链质量为10kg，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,克服铁链重力做功为多少？铁链的重力势能变化了多少？（重力加速度g取9。8m/s2）解析铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了h=l2，因而克服铁链重力所做的功为W=mg·l2=10×9.8×22答案98J增加了98J6.弹簧原长l0=15cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长，当弹簧伸长到l1=20cm时，作用在弹簧上的力为400N，问：（1）弹簧的劲度系数k为多少?（2)在该过程中弹力做了多少功？（3）弹簧的弹性势能变化了多少?解析（1