人教版2019必修第二册高中物理同步练习8.2.1重力势能(原卷版+解析)

8.2.1重力势能一、单选题1．（2023春·北京海淀·高一清华附中校考期中）关于重力势能的理解，下列说法正确的是（）A．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0B．重力势能可以为负值，说明重力势能是矢量C．当重力对物体做正功时，物体的重力势能增加D．重力势能是物体和地球共有的2．（2023春·北京海淀·高一北理工附中校考期中）关于重力势能，下列说法中正确的是（

）A．一个物体的重力势能从变化到，重力势能变小了B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定D．重力势能的变化量等于重力对物体做功的负值3．（2023春·江苏盐城·高一盐城市第一中学校联考期中）如图所示，一质量为m可看成质点的小球，从离地面高度h的A点自由下落到地面上的B点，下列说法正确的是（）A．小球在B点时的重力势能一定等于零B．小球在A点时的重力势能一定大于零C．小球下落的过程中，重力做负功，重力势能增加D．小球下落的过程中，重力做正功，重力势能减少4．（2023春·内蒙古赤峰·高一校考阶段练习）如图所示，质量为m，长为的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边过程中重力所做的功为（

）

A． B． C． D．5．（2023春·山东枣庄·高一统考期中）如图所示，质量为的均匀金属链条，长为，有一半在光滑的足够高的斜面上，另一半竖直下垂在空中。已知斜面倾角为30°，顶端是一个很小的圆弧。从静止开始释放后整个链条滑动，当链条刚好全部滑出斜面时，重力势能的减少量为（）A． B． C． D．6．（2023春·湖南长沙·高一雅礼中学校考期中）如图甲为一种儿熊玩具——不倒翁，其纵截面如图乙，底部是半球形，球心为O，顶点为P。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是（

）A．“翁”的重心位于O点 B．“翁”的重心位于O点上方C．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能增加 D．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能减少7．（2023春·江苏盐城·高一校考期中）如图所示，平台上有质量相同的A、B两小球，现将两球分别由静止释放，使它们沿不同路径运动至地面，则（）A．在平台上时，A的重力势能比B的大B．在平台上时，A、B的重力势能不相等C．运动至地面过程中，重力对A、B做功不相等D．运动至地面过程中，重力对A、B做功相等8．（2023春·山东德州·高一统考期中）如图所示，一只可爱的毛毛虫外出觅食缓慢经过一边长为的等边三角形山丘。已知其身长为，总质量为，重力加速度为，如图其头部刚到达最高点，假设毛毛虫能一直贴着山丘前行，则从其头部刚到山顶到头部刚到山丘底端的过程中毛毛虫的重力势能变化量为（）A． B． C． D．9．（2023春·辽宁鞍山·高一统考期中）如图所示，质量为的木块在倾角为的斜面顶端由静止开始在外力作用下加速下滑，已知加速度，假设斜面足够长，且以斜面顶端O点所在平面为零势能面，g取，，，求：（）A．2s末木块的重力做功为 B．前2s内木块重力的平均功率C．2s末木块重力的瞬时功率 D．2s末木块的重力势能10．（2023春·四川成都·高一校考期中）如图所示，倾角为30°、长度为10m的光滑斜面，一质量为0.8kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，g取10，则（）

A．整个过程中重力做功80J B．整个过程中合外力做功8JC．整个过程中重力做功的平均功率是20W D．物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是20W11．（2023春·山东济宁·高一校考期中）某景区有“二月二”赶庙会习俗，该节日民族活动很丰富，其中抛绣球是男女青年最喜欢的项目。假设某一青年女子在楼上将绣球水平抛出，抛出点离地4.5m，绣球质量0.8kg，在离地2.0m处被一男青年抢到。取重力加速度g=10m/s2，从绣球被抛出至被抢到的过程中，下列说法正确的是（

）A．重力做功20JB．重力势能减小36JC．若以地面为参考平面，绣球被抢到时的重力势能为20JD．若以抛出点为参考平面，绣球被抢到时的重力势能为－36J二、多选题12．（2023春·江西·高一校联考阶段练习）如图所示，质量相同的两位同学（均视为质点），从同一水平地面沿不同路径运动到楼顶，女同学所用的时间比男同学所用的时间长，关于两同学向上运动的过程中，下列说法正确的是（）

A．两同学克服重力做的功相同B．女同学克服重力做的功比男同学克服重力做的功多C．女同学克服重力做功的平均功率比男同学克服重力做功的平均功率小D．女同学克服重力做功的平均功率比男同学克服重力做功的平均功率大13．（2023春·山东青岛·高一统考期中）如图，质量为m的铁球从空中位置A处由静止释放，经过一段时间下落至位置B，A、B间高度差为H，重力加速度为g，取A位置为零重力势能点。下列说法正确的是（

）A．在位置B处铁球的重力势能为B．在位置B处铁球的重力势能为C．从A到B的过程，重力势能一定减小D．选择B为零势能点，从A到B的过程中重力做功会大于14．（2023春·吉林·高一校联考期中）某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点经C点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示。已知皮球质量为m，重力加速度为g。下列说法正确的是（）A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B．从A到B过程中，重力势能减小mgHC．从A到B过程中重力做功为D．从A到C过程中重力做功为8.2.1重力势能一、单选题1．（2023春·北京海淀·高一清华附中校考期中）关于重力势能的理解，下列说法正确的是（）A．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0B．重力势能可以为负值，说明重力势能是矢量C．当重力对物体做正功时，物体的重力势能增加D．重力势能是物体和地球共有的【答案】D【详解】A．重力势能和零势能面选取有关，放在地面上的物体，它的重力势能不一定等于零，故A错误；B．重力势能为负值，说明此时物体在零势能面下方，重力势能是标量，故B错误；C．当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少，故C错误；D．重力势能是物体和地球共有的能量，故D正确。故选D。2．（2023春·北京海淀·高一北理工附中校考期中）关于重力势能，下列说法中正确的是（

）A．一个物体的重力势能从变化到，重力势能变小了B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定D．重力势能的变化量等于重力对物体做功的负值【答案】D【详解】A．重力势能是标量，一个物体的重力势能从变化到，重力势能变大了，故A错误；B．物体在零势能面以下时，距离越大，它的重力势能越小，故B错误；C．物体的重力势能的大小与零势能面选取有关，故C错误；D．根据，可知重力势能的变化量等于重力对物体做功的负值，故D正确；故选D。3．（2023春·江苏盐城·高一盐城市第一中学校联考期中）如图所示，一质量为m可看成质点的小球，从离地面高度h的A点自由下落到地面上的B点，下列说法正确的是（）A．小球在B点时的重力势能一定等于零B．小球在A点时的重力势能一定大于零C．小球下落的过程中，重力做负功，重力势能增加D．小球下落的过程中，重力做正功，重力势能减少【答案】D【详解】AB．若选取A点所在平面为零势能参考平面，则小球在B点时的重力势能小于零，小球在A点时的重力势能等于零，故AB错误；CD．小球下落的过程中，重力做正功，重力势能减少，故C错误，D正确。故选D。4．（2023春·内蒙古赤峰·高一校考阶段练习）如图所示，质量为m，长为的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边过程中重力所做的功为（

）

A． B． C． D．【答案】A【详解】链条刚离开桌面时，等效于桌面上的链条重心下降，则链条滑至刚刚离开桌边过程中重力所做的功为故选A。5．（2023春·山东枣庄·高一统考期中）如图所示，质量为的均匀金属链条，长为，有一半在光滑的足够高的斜面上，另一半竖直下垂在空中。已知斜面倾角为30°，顶端是一个很小的圆弧。从静止开始释放后整个链条滑动，当链条刚好全部滑出斜面时，重力势能的减少量为（）A． B． C． D．【答案】A【详解】设斜面的最高点所在的水平面为零势能参考面，开始时斜面上的那部分链条的重力势能为竖直下垂的那部分链条的重力势能为当链条刚好全部滑出斜面时，重力势能为重力势能的减少量为故选A。6．（2023春·湖南长沙·高一雅礼中学校考期中）如图甲为一种儿熊玩具——不倒翁，其纵截面如图乙，底部是半球形，球心为O，顶点为P。“翁”静止时直立，用手推一下上部，“翁”倾斜，放手后来回摆动若干次后重新直立静止。下列判断正确的是（

）A．“翁”的重心位于O点 B．“翁”的重心位于O点上方C．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能增加 D．摆动中“翁”从直立变倾斜过程，重力势能减少【答案】C【详解】AB．假设“翁”的重心在O点，则倾斜后，支持力还是沿半径过球心，“翁”仍平衡，不会自动恢复直立，假设重心在O上方，“翁”倾斜后会倾倒，更不会自动直立，所以重心位于O、P连线上且在O点下方某处，故AB错误；CD．“翁”静止时重心位置最低，所以从直立到倾斜的过程中，重力势能增加，故C正确，D错误。故选C。7．（2023春·江苏盐城·高一校考期中）如图所示，平台上有质量相同的A、B两小球，现将两球分别由静止释放，使它们沿不同路径运动至地面，则（）A．在平台上时，A的重力势能比B的大B．在平台上时，A、B的重力势能不相等C．运动至地面过程中，重力对A、B做功不相等D．运动至地面过程中，重力对A、B做功相等【答案】D【详解】AB．根据重力势能的定义由于两球质量相同，都在平台上时，高度相同，因此重力势能相等，AB错误；CD．重力做功只与初、末位置有关，与路径无关，由于两球下降的高度相同，因此重力做功相等，C错误，D正确。故选D。8．（2023春·山东德州·高一统考期中）如图所示，一只可爱的毛毛虫外出觅食缓慢经过一边长为的等边三角形山丘。已知其身长为，总质量为，重力加速度为，如图其头部刚到达最高点，假设毛毛虫能一直贴着山丘前行，则从其头部刚到山顶到头部刚到山丘底端的过程中毛毛虫的重力势能变化量为（）A． B． C． D．【答案】B【详解】选山丘底端为零势能面，初状态的重力势能为W1＝mg·sin60°＝mgL毛毛虫头部越过山顶刚到达山丘底端时的重力势能为W2＝mg·sin60°＝mgL其重力势能的变化量为ΔW＝W2－W1＝mgL故选B。9．（2023春·辽宁鞍山·高一统考期中）如图所示，质量为的木块在倾角为的斜面顶端由静止开始在外力作用下加速下滑，已知加速度，假设斜面足够长，且以斜面顶端O点所在平面为零势能面，g取，，，求：（）A．2s末木块的重力做功为 B．前2s内木块重力的平均功率C．2s末木块重力的瞬时功率 D．2s末木块的重力势能【答案】B【详解】D．2s末木块下滑的位移为以斜面顶端O点所在平面为零势能面，木块的重力势能，D错误；A．2s末木块的重力做功为，A错误；B．前2s内木块重力的平均功率，B正确；C．2s末木块重力的瞬时功率C错误。故选B。10．（2023春·四川成都·高一校考期中）如图所示，倾角为30°、长度为10m的光滑斜面，一质量为0.8kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑，g取10，则（）

A．整个过程中重力做功80J B．整个过程中合外力做功8JC．整个过程中重力做功的平均功率是20W D．物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是20W【答案】C【详解】A．整个过程中重力做功，A错误；B．整个过程中只有重力做功，故合外力做功为，B错误；C．下滑过程中加速度为所需时间整个过程中重力做功的平均功率是，C正确；D．下滑到斜面底端时的速度为物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率，D错误。故选C。11．（2023春·山东济宁·高一校考期中）某景区有“二月二”赶庙会习俗，该节日民族活动很丰富，其中抛绣球是男女青年最喜欢的项目。假设某一青年女子在楼上将绣球水平抛出，抛出点离地4.5m，绣球质量0.8kg，在离地2.0m处被一男青年抢到。取重力加速度g=10m/s2，从绣球被抛出至被抢到的过程中，下列说法正确的是（

）A．重力做功20JB．重力势能减小36JC．若以地面为参考平面，绣球被抢到时的重力势能为20JD．若以抛出点为参考平面，绣球被抢到时的重力势能为－36J【答案】A【详解】AB．绣球在下落过程中重力做正功，根据题意可知重力做功为而重力做功与重力势能之间的关系为即重力做了多少正功，重力势能就减少多少，重力做了多少负功，重力势能就增加多少，因此此过程中重力势能减少了，故A正确，B错误；CD．重力势能与所选取的零势能面有关，若以地面为参考平面，此时绣球在零势能面之上，距地面的高度为，则可知绣球此时的重力势能为若以抛出点为参考平面，则绣球在零势能面之下，距零势能面的距离为，可知绣球此时的重力势能为故CD错误。故选A。二、多选题12．（2023春·江西·高一校联考阶段练习）如图所示，质量相同的两位同学（均视为质点），从同一水平地面沿不同路径运动到楼顶，女同学所用的时间比男同学所用的时间长，关于两同学向上运动的过程中，下列说法正确的是（）

A．两同学克服重力做的功相同B．女同学克服重力做的功比男同学克服重力做的功多C．女同学克服重力做功的平均功率比男同学克服重力做功的平均功率小D．女同学克服重力做功的平均功率比男同学克服重力做功的平均功率大【答案】AC【详解】AB．物体克服重力做功为重力做功与物体运动路径无关，由于两同学质量相同，起、末点高度差相同，所以两同学克服重力做的功相同，A正确，B错误；CD．由公式，克服重力做功的平均功率为由于女同学上楼用的时间长，所以女同学克服重力做功的平