重力势能+课时作业-2021-2022学年高一年级下册物理人教版（2019）必修第二册

人教版高一物理必修第一册课时作业

2重力势能

一、单项选择题

1、沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分

别从底端拉到顶端，下列说法正确的是（）

A.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多

B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多

C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多

D.不管沿怎样的斜面运动,物体克服重力做功相同,物体增加的重力

势能也相同

2、物体在运动过程中，克服重力所做的功为100J,则以下说法正确

的是（）

A.物体的高度一定不变

B.物体的高度一定降低

C.物体的重力势能一定减小了100J

D.物体的重力势能一定增加了100J

3、质量为20kg的铁板厚度不计，平放在二楼的地面上。二楼地面与

楼外地面的高度差为3m。这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力

势能分别为(g取10m/s2)()

A.600J、0B.0、600J

C.1200J、0D.0、1200J

4、如图所示,某小球以速度v向放置于光滑水平面的轻质弹簧运动，

从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中()

V

.....五,一

A.弹力对小球做正功,弹簧的弹性势能减少

B.弹力对小球做负功,弹簧的弹性势能减少

C.弹力对小球做正功,弹簧的弹性势能增加

D.弹力对小球做负功,弹簧的弹性势能增加

5、如图所示,质量不计的弹簧一端固定在水平地面上，弹簧竖直放置,

将一小球从距弹簧自由端高度分别为h„hz的地方先后由静止释

放,h)h2,小球接触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放到小球获

得最大速度的过程中，小球重力势能的减少量AEi、AEz的关系及弹

簧弹性势能的增加量八除、AEp2的关系中正确的一组是()

A.AEi=△E2△Epl=AEP2

B.AE1>AE2△Epl=AEP2

C.△AE2△EP1>AEP2

D.AEi>△E2△EPi>△EP2

6、如图所示，一质量为m、边长为a的正方体置于水平地面上，其与

水平地面之间的动摩擦因数M=0.1,为使它水平移动距离a,可采用

将它翻倒或向前匀速平推两种方法，则()

A.将它翻倒比平推前进做的功少

B.将它翻倒比平推前进做的功多

C.两种情况做的功一样多

D.两种情况做功的多少无法比较

7、一轻质弹簧的弹力与弹簧形变量之间的关系如图甲所示。将该弹

簧下端固定在水平地面上,一质量为1.8kg的物体在外力作用下缓慢

放在弹簧的上端,待物体稳定后撤去外力,物体静止在弹簧上端,弹簧

处在弹性限度内，如图乙所示。取重力加速度大小g=10m/s；则下歹ij

说法正确的是（）

A.弹簧的压缩量为30cm

B.弹簧的长度越长,弹簧的弹性势能越大

C.此过程中弹簧弹力对物体做的功为0.54J

D.物体静止时,弹簧的弹性势能为0.27J

8、如图甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与轻弹簧接触后将

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4cm的过程中，弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为

()

A.3.6J、-3.6JB.-3.6J、3.6J

C.1.8J、-1.8JD.-1.8J、1.8J

二、多项选择题

9、关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是()

A.物体克服重力做的功等于重力势能的增加量

B.重力势能增加了2J,其重力一定做了一2J的功

C.零势能面选取不同，重力势能及重力势能的变化都会发生变

化

D.用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服

重力做的功与物体重力势能增量之和

10、如图所示,一小球贴着光滑曲面自由滑下,依次经过A、B、C三点。

以下表述正确的是（）

A.若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大

B.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.无论以何处为参考平面,小球在B点的重力势能均比C点大

11、如图所示,一轻弹簧一端固定于0点，另一端系一重物,将重物从

与悬点0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（）

A.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,重力做正功,弹

力不做功

D.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧,重力做功不变，

弹力不做功

12、如图所示,轻质弹簧的劲度系数为k,小球所受重力为G,平衡时小

球在A处。今用力F竖直向下压小球，使弹簧缩短x,小球静止在B处,

则（）

一

零

力为

的弹

弹簧

A处时

球在

A.小

G

为kx+

的弹力

时弹簧

B处

球在

B.小

大

能较

性势

的弹

弹簧

A处时

球在

C.小

较大

势能

弹性

簧的

时弹

B处

球在

D.小

的

，下落

作用

阻力

空气

，由于

下落

开始

静止

，由

物体

为m的

质量

13、

4

）

是（

正确的

列说法

中，下

过程

落h的

体下

在物

为演，

加速度

□

为mgh

做的功

体重力

A.物

噌

功为

力做

受阻

体所

B.物

mgh

少了

能减

力势

体重

C.物

粤

功为

做的

力所

服阻

体克

D.物

择题

非选

三、

14、如图所示,质量为m的苹果从距地面高度为H的树上由静止开始

下落,树下有一深度为h的坑,则苹果落到坑底过程中，苹果的重力势

能（选填“增大”“减小”或“不变”）o若以地面为参考

平面,则落到坑底时苹果的重力势能为o

15、如图所示，桌面距地面0.8m,一物体质量为2kg,放在距桌面

0.4m高的支架（图上未画出）上.（取g=10m/s2）

口T-

0.4m

0.8ni

（1）以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体

由支架下落到桌面的过程中，重力势能变化了多少？

（2）以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体

由支架下落到桌面的过程中，重力势能变化了多少？

16、某海湾共占面积LOXIO,m2,涨潮时水深20m,此时关上水坝

闸门，可使水位保持20nl不变；退潮时，坝外水位降至18m也保持

不变，假如利用此水坝建水电站，且重力势能转变为电能的效率是

io%,每天有两次涨潮，问该电站一天最多能发出多少电能？（gm10

m/s2,假设只有退潮时发电）

17、质量是100g的球从1.8m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？

18、两个底面积都是S的圆桶放在同一水平面上,桶内装水,水面高度

分别为"和h2,如图所示。已知水的密度为Po现把连接两桶的阀门

打开，不计摩擦阻力，当两桶水面高度相等时，水的重力做功多少？重

力势能变化多少?

答案与解析

1、D

解析：重力做功与物体的运动路径无关，只与初、末状态物体的高度

差有关,不论是光滑路径还是粗糙路径,也不论是直线运动还是曲线

运动,物体克服重力做多少功（重力做多少负功），它的重力势能就增

加多少。

2、D

解析：物体在运动过程中，克服重力做功100J,说明重力做了TOOJ

的功,则物体高度一定升高,故A、B错误;根据重力做功与重力势能变

化的关系可知,重力做了TOOJ的功,物体的重力势能增加100J,故

C错误,D正确。

3、B

解析：铁板相对于二楼地面的高度是零,故铁板相对于二楼地面的重

力势能为零;铁板相对于楼外地面的高度为3m,则铁板相对于楼外地

面的重力势能Ep=mgh=20X10X3J=600J。故B正确。

4、D

解析：从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的过程中，弹簧对小球的

弹力方向向右,与小球的位移方向相反,则弹力对小球做负功,弹簧的

弹性势能增加，选项A、B、C错误,D正确。

5、B

解析：小球获得最大速度时，弹簧弹力等于小球重力,两种情况下,对

应同一位置,故△Ep尸△Ep2；由于h1>h2,重力做功等于重力势能的减少

量，可知AE!>AE2O故选B。

6、B

解析：匀速平推时一，只需克服摩擦力做功,推力大小等于正方体所受摩

擦力大小，即F=Pmg,把正方体水平推动距离a时,推力做功

Wi=F・a=umga=O.Imga;将正方体绕一条棱翻倒时，只要使其对角线AC

转到竖直位置即可(此后,稍倾斜一点,正方体就会在重力作用下翻

倒)，这个过程中外力所做的功就等于使正方体的重心升高所增加的

重力势能，所以外力做功W2=AEp=mg(^-i)a^O.207mga>Wb故选项B正

确。

7、D

解析：由题图甲知，弹簧的劲度系数k=^=600N/m,物体静止时有

mg=kx,解得x=3cm,A错误;弹簧的形变越大，弹性势能越大,B错

误;F-x图像与x轴围成的面积表示弹簧弹力做的功,该过程中弹簧弹

力对物体做负功,W=\X003X18J=-0.27J,则物体静止时，弹簧的

弹性势能为0.27J,C错误,D正确。

8、C

解析：F-x图像与x轴围成的面积表示弹簧弹力做的功,题述过程中

弹簧弹力做正功,WqxO.08X60J-iXO.04X30J=1.8J;根据弹力做

功与弹性势能变化的关系可知,弹性势能的变化量为△Ep=T=T.8

J,C正确。

9、AB

解析:根据WG=E”一跖知，物体克服重力做的功等于重力势能增加量,

A项正确；重力做功与重力势能变化的关系Wc=-AEp,B项正确；

重力势能的变化与物体受到的重力及初末位置的高度差有关，与零势

能面的选取无关，C项错误；用手托住物体匀速上升时，手的支持力

等于物体的重力，手的支持力做的功等于物体克服重力做的功，也等

于物体重力势能的增加量，D项错误.

10、AD

解析：由于B点位置比C点高,无论以何处为参考平面,小球在B点的

重力势能都大于C点的重力势能，选项A、D正确。

11、BC

解析：用弹簧连接重物向下摆动时,弹簧要伸长,重物的运动轨迹不是

圆弧,弹力做负功,弹簧的弹性势能增加,重力做正功,A错,B对。用不

可伸长的细绳连接重物向下摆动时,重力做正功,且做功少,弹力不做

功,C对,D错。

12、BD

解析：小球在A位置时,处于静止状态,受重力和弹簧的弹力，二力平

衡，故弹簧的弹力等于重力，即kx.=G,A错误;小球在B位置时,处于静

止状态,受重力、压力F和弹簧的弹力，根据共点力的平衡条件可得

F+G=F弹,根据胡克定律有F弹=1<3+x),解得F弹=6+1«,故B正确；弹簧

压缩量越大,弹性势能越大,可知C错误,D正确。

13、ACD

4

解析：因物体的加速度为演，由牛顿第二定律可知，mg—F1=ma解得

□

空气阻力Ff=1mg.重力做功Wc=mgh,阻力