物理人教版必修第二册第2节重力势能作业(二)

【精选】第2节重力势能作业练习

一.单项选择（）

1.物理量中经常会出现负值，比如：负功。重力势能的负值，下列说法正确的是（）

A.若甲.乙对某物体做功分别3J和-4J,则甲比乙做功多

B.若互相垂直的两个力做功分别为3J和4J,则合力做功为5J

C.对于同一参考平面，若甲的重力势能为3J,乙的重力势能为-4J,则甲的重力势能大

于乙的重力势能

D.物体在参考平面以下的重力势能都是负值，说明重力势能的“负”表示方向

2.如图所示，质量炉0.5kg的小球从离桌面高方=L2m处的［点由静止下落到地面上

的6点。桌面离地面高友=0.8m,空气阻力不计，重力加速度g取10m/—。若选桌面为

参考平面，下列说法正确的是（）

d

A.小球经桌面时的重力势能为0

B.小球经桌面时的重力势能为4J

C.小球落至6点时的重力势能为0

D.小球在4点的重力势能为10J

3.关于重力势能，下列说法正确的是（）

A.离地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零

B.物体与零势能面的距离越大，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.物体的位置一旦确定，它的重力势能的数值大小也随之确定

4.一质量为小的工件，在外力作用下以大小为g的加速度竖直向上做匀加速直线运动,

己知当地重力加速度为g。则工件在上升高度为人的过程中（）

A.工件的重力势能减少〃火"B.工件的重力势能增加晚〃

C.工件的动能增加2帆D.工件的动能减少

5.物体做自由落体运动，耳表示重力势能，力表示下落的距离，以水平地面为零势能

面，下列图像中能正确反映纬和方之间关系的是（）

6.质量为m的小物块，从离桌面高〃处由静止下落，桌面离地面高为力，如图所示。如

果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别

A.mgh,减少侬（//一力）B.mgh,增加mg（H+h）

C.一mgh,增加侬（〃一力）D.—mgh,减少'mg（H+h）

7.如图所示，质量炉0.5kg的小球从离桌面高A,=l.2m处的A点由静止下落到地面上

的8点。桌面离地面高友=0.8m,空气阻力不计，重力加速度g取10m/s）关于小球下

落过程中重力做功和重力势能的变化，下列说法正确的是（）

A.小球从1点下落至桌面的过程，重力做正功，重力势能增加

B.小球从桌面下落至6点的过程，重力做负功，重力势能减少

C.小球从1点下落至6点的过程，重力势能的减少量与参考平面的选取有关

D.小球从4点下落至6点的过程，重力做功的多少与参考平面的选取无关

北京市丰台区2020-2021学年高一（下）期末练习物理试题

8.场是物质的一种存在形式，如果某种场的场力做功与路径无关，在这种场中就可以

引入“势能”的概念，势能的变化可以用场力做功来量度，静电力存在的空间称为静电

场，由于静电力做功与路径无关，在静电场中可以引入“电势能”的概念；与之类似,

重力存在的空间称为重力场，由于重力做功与路径无关，在重力场中也可以引入“重力

势能”的概念，如图所示，质量为加的物体由4点竖直向下运动到6点，已知力点距离

地面的高度为%,6点距离地面的高度为益，重力加速度为g,则在此过程中，重力势

AF

能的变化量。等于（）

A.哂B.1哂

cmg（4一4）口mg（4+4）

9.如图所示，弹簧原长L°,劲度系数为九先把弹簧缓慢拉伸玉=♦时拉力为公再把

它继续缓慢拉伸‘°,即拉伸的总长々=24时拉力为£,弹簧形变始终在弹性限度内。

以下说法正确的是（)

/

F

.F

A.第一次拉力做功价与第二次拉力做功％之比为1：2

B.第一次拉伸后的弹簧的弹性势能/与第二次拉伸后弹簧的弹性势能昂2之比为1：4

C.第一拉伸弹性势能的变化△片"与第二次拉伸弹性势能的变化△斗?相等

D.拉伸过程中弹簧的弹力做了正功，所以弹簧的弹性势能增加

10.如图桌面高为/7,质量为m的小球从离桌面高〃处自由落下。取桌面处的重力势能

为零，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化量分别为（）

A.zag/?,减少磔（H~h）B.nigh,增加mg（.mh）

C.mgh,增加/BgQH-h）D.-mgh,减少mg（出h）

11.如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A.B处，A.B两点水平距离为16m,

竖直距离为2m,A.B间绳长为20m.质量为10kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑

到B处.以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能最小值约为（绳处

于拉直状态）（）

32

A.-1.2xlOJB-7.5xlOJ

22

C-6.0X10JD.-2.0xIOJ

12.如图所示，质量为勿的物体由4点竖直向下运动到水平地面上的6点。已知4点距

水平桌面的高度为4,桌面距水平地面的高度为％,重力加速度为g。下列说法正确的

是（)

AO

A.物体在/点具有的重力势能不可能为0

B.物体在力点具有的重力势能一定为‘昭4

C.以桌面为参考平面，物体在/点具有的重力势能为〃火为

D.以地面为参考平面，物体在力点具有的重力势能为‘咫色+色）

13.如图所示，一条铁链长him,质量为加Nkg,放在水平桌面上，拿住一端提起铁链

直到铁链全部离开桌面的瞬间，重力加速度ghOm/s'则（）

A.铁链的重心位置升高了ImB.铁链克服重力做功40J

C.铁链的重力势能增加了20JD.铁链的重力势能为20J

14.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.物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变

C.只要重力做功，重力势能一定变化

D.重力势能为0的物体，不可能对别的物体做功

15.如图所示，斜坡式自动扶梯将质量为60kg的张明从地面送到4m高的二楼，g取

lOm//在此过程中，张明所受重力做功与张明的重力势能变化，下列说法正确的是

（）

A.重力做功为-2400J,重力势能增加了2400J

B.重力做功为2400J,重力势能增加了2400J

C.重力做功为-2400J,重力势能减少了2400J

D.重力做功为2400J,重力势能减少了2400J

参考答案与试题解析

1.【答案】C

【解析】

A.功的正负表示做功的效果，不表示大小，选项A错误；

B.功是标量，没有方向，故合力做的功为7J,选项B错误；

CD.重力势能的正.负表示大小，不表示方向，负值比正值小，选项C正确，D错误。

故选C。

2.【答案】A

【解析】

若选桌面为参考平面，则小球经桌面时的重力势能为0；小球落至8点时的重力势能为

ERB=~mgh2=-4J

小球在4点的重力势能为

EPA=mg1\=6J

故选A。

3.【答案】A

【解析】

A.若选物体所在的位置为零势能面，则离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零，

故A正确；

B.重力势能综=〃侬\方为相对于零势能面的高度差，如果物体在零势能面的下方，

与零势能面的距离越大，其重力势能越小，故B错误；

C.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，故C错误；

D.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，故D错误。

故选A。

4.【答案】B

【解析】

AB.重力做功为

=-mgh

工件重力势能增大磔"故A错误，B正确；

CD.合力做功

W合=mgh

根据动能定理

mgh=AEk

所以物体的动能增加mgh,故CD错误。

故选Bo

5.【答案】B

【解析】

设初始位置距地面的高度为H,则

Ep=mg(H-h)

整理得

Ep=mgH-mgh

昂一”图像时一次函数。

故选Bo

6.【答案】D

【解析】

【分析】

【详解】以桌面为参考平面，则小物块落地时的重力势能为-磔加整个过程中重力势能

减小量为mg(ZH-A)o

故选Do

7.【答案】D

【解析】

A.小球从/点下落至桌面的过程，重力做正功，重力势能减小，选项A错误；

B.小球从桌面下落至6点的过程，重力做正功，重力势能减少，选项B错误；

CD.小球从4点下落至6点的过程，重力势能的减少量等于重力做功，与参考平面的选

取无关，选项C错误，D正确；

故选Do

8.【答案】C

【解析】

【详解】重力势能的变化量等于从A到8过程中重力所做的功，故48过程中重力势能

的变化量为

故选C。

9.【答案】B

【解析】

A.第一次拉力做功价与第二次拉力做功吗之比为

叫:叱=牛4：(牛“)=1:4

A错误；

B.根据功能关系，弹开克服拉力做功等于弹簧增加的弹性势能，所以第一次拉伸后的

弹簧的弹性势能与与第二次拉伸后弹簧的弹性势能既2之比为1：4。B正确；

C.根据功能关系，第一拉伸弹性势能的变化为

△“叱=押

第二次拉伸弹性势能的变化为

△〜吗f=竽•2。告4=A/=押

所以两次弹性势能的变化之比为1:3,C错误；

D.拉伸过程中弹簧的弹力做了负功，所以弹簧的弹性势能增加。D错误。

故选B。

10.【答案】D

【解析】

取桌面处的重力势能为零，那么小球落地时的重力势能-如功；整个过程中重力势能减小

mg（小万。

故选Do

11.【答案】B

【解析】猴子的动能最大时重力势能最小，猴子的加速度为零时速度最大，动能最大，

此时猴子受力平衡则可以得到下面的几何关系：

/

✓

，FM

绳长AC+BC=AF=20m,又MF=16m,由勾股定理得AM=12m,而AB竖直距离为2m,则BF=10m,

D为BF中点，BD=5m,C和D等高，贝UA.C的竖直高度差为7m,此时猴子的重力势能

为:=^=（-7x10x10）7=-700J；故B正确。

12.【答案】D

【解析】

AB.重力势能的大小与选择的参考面有关，如果选择/点处为参考面，则物体在4点具

有的重力势能为零，AB错误；

C.