广西专版2024-2025学年新教材高中物理第8章机械能守恒定律2重力势能课后训练新人教版必修第二册

2重力势能课后·训练提升合格考过关检验一、选择题(第1~5题为单选题,第6~8题为多选题)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亲密相关,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更都是相同的答案:D解析:重力势能与重力做功亲密相关,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;力只是使物体变更自身状态的缘由,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更都是相同的,选项D正确。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)()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.上述三种状况都有可能答案:B解析:由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。3.如图所示,甲、乙两名学生的质量都是m,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,他们的重力做功状况是()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.无法推断答案:C解析:甲、乙同学从地面爬到A点,重力做功W=mghcos180°=-mgh即他们克服重力做的功是W1=mgh,选项C正确。4.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/s2,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答案:B解析:重力做功为W=-mgh=-50×10×4J=-2000J,即克服重力做功2000J,重力势能增加了2000J,故选项B正确。5.如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下,经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达高为h4的D点时,速度不为零,在小球由A运动到D的这个过程中,重力势能的变更为(A.削减mgh4C.削减mgh D.不能确定答案:B解析:A、D间的高度差为Δh=h-h4=34h,则重力做的功为W=mgΔh=346.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.物体的高度肯定降低了B.物体的高度肯定上升了C.物体的重力势能肯定是100JD.物体的重力势能肯定增加100J答案:BD解析:克服重力做功,即重力做负功,重力势能增加,高度上升,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。7.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,以下说法正确的是()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.无论以何处水平面为参考平面,小球在B点的重力势能均比C点大答案:AD解析:若以地面为参考平面,B的高度比C的高度大,依据Ep=mgh知,B点的重力势能大于C点的重力势能,选项A正确。以A点为参考平面,B、C的高度都为负值,但是B的高度仍旧大于C的高度,则B点的重力势能比C点的重力势能大,选项B错误。若以B点所在的水平面为参考平面,小球在C点的重力势能小于零,选项C错误。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,选项D正确。8.质量为m的物体从地面上方h0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()A.重力对物体做功为mgh0B.物体的重力势能削减了mg(h0+h)C.重力对物体做的功为mg(h0+h)D.物体的重力势能削减了mgh0答案:BC解析:在整个过程中,物体下落的高度为h0+h,则重力对物体做的功为mg(h0+h),故选项A错误,C正确;依据重力做多少功物体的重力势能就削减多少,可知物体的重力势能削减了mg(h0+h),故选项B正确,D错误。二、计算题9.质量m=60kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上以v0=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10m/s2,求:(1)运动员在跳台上时具有的重力势能;(2)运动员跳水过程中,重力势能变更了多少?答案:(1)6000J(2)削减了6000J解析:(1)取水面为参考平面,人的重力势能是Ep=mgh=6000J。(2)取水面为参考平面,水面处的重力势能为零,所以ΔEp=-Ep=-6000J。等级考素养提升一、选择题(第1~4题为单选题,第5~6题为多选题)1.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.两球重力势能的变更量相同D.两球重力势能肯定总是正值答案: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=mgh,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;依据功能关系可知,两球重力势能的变更量等于重力做功,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。2.为了平安,跨河大桥通常建成拱形,如图所示,M、N为水平面上的两点,O为拱桥的最高点,且最高点距离水平面的高度为h,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M、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.卡车的重力势能先削减后增加,重力先做负功后做正功C.卡车的重力势能先增加后削减,重力先做正功后做负功D.卡车的重力势能先增加后削减,重力先做负功后做正功答案:D解析:由M到O的过程中,卡车向高处运动,重力势能增加,重力做负功,由O到N的过程中,卡车向低处运动,重力势能削减,重力做正功,选项D正确。3.起跳摸高是同学们常常进行的一项活动。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,假如他先下蹲,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/s2,该同学跳起后增加的重力势能最大值是()A.1260JB.1470JC.315JD.1785J答案:C解析:人的重心上升的高度为Δh=2.55m-2.10m=0.45m,故该同学跳起后增加的重力势能最大值是Ep=mgΔh=70×10×0.45J=315J。选项C正确。4.如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h。假如工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功()A.n(n-1)mgh B.12n(n-1)C.n(n+1)mgh D.12n(n+1)答案:B解析:本题关键在于分析各块砖的重心位置变更状况,从而找出n块砖的重力势能变更。把n块砖看作一个整体,其总质量是m'=nm,以地面为参考平面,n块砖都平放在地上时,其重心都在h2高处,所以n块砖的初始重力势能为E1=nmg当n块砖叠放在一起时,其总高度为h'=nh,其总的重心位置在h'2=nh2处,所以末态重力势能为E2=nmgh'2=n2mg5.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-5J变到-3J,重力势能变大了D.重力对物体做正功,物体的重力势能削减答案: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变更到-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,高度肯定变更,故重力势能肯定变更,重力对物体做正功,物体的重力势能削减,选项D正确。6.一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,忽视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()A.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a=mg-Fm可知,加速度减小,重力做的功要大于弹力做的负功;当弹力大于重力大小时,升降机加速度方向向上,升降机做减速运动,由二、计算题7.如图所示,两个底面积都是S的圆桶,用一根带阀门的