高考物理重力势能练习.pdf

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1、8.2 重力势能目录练经典一落实必备知识与关键能力.1二.练新题一品立意深处所蕴含的核心价值.I练经典一落实必备知识与关键能力1.下列关于重力势能的说法正确的是（）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.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一5 J 变化到一3 J,重力势能增加了D.地面上的物体的重力势能一定等于零2.关于重力势能，下列说法正确的是（）A.重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的B,处在同一高度的物体，具有的重力势能相同C.重力势能是标量，不可能有正、负值D.浮在海面上的小船的重力势能一定为零3.关于弹性势能，下列说法

2、正确的是（）A.只要发生形变，物体就具有弹性势能B.某一弹簧的长度越长，其弹性势能就越大C.在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关D.弹簧的弹力做正功，其弹性势能增加4.（2022山东学考）将质量为相，可视为质点的小球，从离地面人高处竖直向上抛出，最高点与地面间的距离为“，如图所示。取抛出点所在水平面为零势能参考平面，重力加速度大小为g。小球在最高点的重力势能为（）A.mgh B.mgHC.mg（H-h）D.mg（H+h）5.质量为m 的足球在地面1位置被踢出后落到3 位置，以下说法正确的是（）A.由 1到 3 的过程中，足球的重力势能始终不变，重力始终不做功B.足球的重力势能先减小

3、后增加，总的变化量为0；重力先做负功，后做正功，总功为零C.足球的重力势能先增大后减小，总的变化量为0；重力先做正功，后做负功，总功为零D.足球的重力势能先增大后减小，总的变化量为0；重力先做负功，后做正功，总功为零6.如图所示，质量关系为g 磔 ，3 的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高的A点滑到同一水平面上，轨 道 1、3是光滑的，轨 道 2是粗糙的，重力对小球做的功分别为卬卜电、肌，则下列判断正确的是（）C.Wi=W2=W3B.Wt=W3W2D.阴卬2 卬 37 .（多选）如图所示，一个物体以速度即冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩至最短的过程中，以下

4、说法正确的是（）A.弹簧的弹力大小与弹簧的压缩量成正比B.物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等C.弹簧的弹力做正功，弹性势能增加D.弹簧的弹力做负功，弹性势能增加8 .如图甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与水平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 c m变为4 c m 时，弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为（）A.3.6 J、3.6 JC.1.8 J、-1.8 JB.-3.6 J 3.6 JD.-1.8 J、1.8 J9 .如图所示，在水平面上平铺着块砖，每块砖的质量为?，厚度为

5、，如果人工将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功（）emI 块 厂A.n(n-l)mghB.%(1)叫C.n(n+)mhD.n(n+I)mgh10.如图所示，水平桌面距地面的高度为0.8 m,一物体(可看成质点)质量为2 k g,放在桌面上方0.4 m的支架上，则:外 取10m/s2)(1)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地面过程中重力势能的减少量：(2)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地面过程中重力势能的减少量；(3)比较以上计算结果，说明什么问题？11.在离地面80 m处无初速度地释放一小球，小球质量为?=200 g,不计空气

6、阻力，M X 10 m/s2,取释放点所在水平面为参考平面。求：(1)在第2 s末小球的重力势能；(2)在第3 s内重力所做的功和重力势能的变化。12.在水平面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为，的木块相连，木块处于平衡状态；若在木块上再作用一个竖直向下的力尸，使木块缓慢向下移动力，力 厂 做 功 用，此时木块再次处于平衡状态，如图所(1)在木块下移h 的过程中重力势能的减少量；(2)在木块下移h 的过程中弹性势能的增加量。二.练新题一品立意深处所蕴含的核心价值1.(2022济南学考检测)如图所示，某同学玩蹦蹦杆，在某同学将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，某同学的重力势能、弹簧的弹性势能

7、的变化是()A.重力势能减少，弹性势能增大B,重力势能增大，弹性势能减少C.重力势能减少，弹性势能减少D.重力势能不变，弹性势能增大2.起跳摸高是同学们经常进行的一项活动。某学生身高1.80 m,质量70 k g,他站立举臂，手指摸到的高度 为 2.10 m o 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2.55 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7 s。不计空气阻力（g 取 10 m/s 该同学跳起后增加的重力势能最大值是（）A.1 260 J B.1 470JC.315JD.1 785J3.（多选）西双湖风景区内的十七孔桥（如图甲）是除水晶塔

8、之外的又一标志性建筑，它不仅是南北两湖的分界点，更是联系东西两方景区的交通要冲，其模型可简化为图乙。已知孔桥的拱高为，A、B 两点在同一水平面上。一游客在由A 点运动到8 点的过程中，以下说法正确的是（）K叫则甲 乙A.游客的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功B.游客的重力势能先减小后增大，重力先做负功后做正功C.游客的重力势能先增大后减小，重力先做正功后做负功D.游客在整个运动过程中重力做功为零4.（2022山东青岛检测）（多选）如图甲为一种儿童玩具不倒翁，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

9、止。下列判断正确的是（）A.“翁”的重心位于。点B.“翁”的重心位于。、P 两点之间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5.（2022福州高一检测）如图所示，一质量为相、长度为/的均匀柔软细绳尸。竖直悬挂。用外力将绳的下端。缓慢地竖直向上拉起至 点，M 点与绳的上端P 相距上。重力加速度大小为g。在此过程中，绳的重力势 能 增 加()pl 3M IQI-A.5/B.jmg/1 ,1 ,C.mgl D.m g/6.如图所示，质量相等的两木块中间连有一竖直弹簧，现用力尸缓慢向上提A,直到8恰好离开水平地面。开始时木块A静止在弹簧上面。设开始时

10、弹簧的弹性势能为EPi，B 刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2,则关于E p i、好2 的大小关系及弹性势能的变化A E p,下列说法中正确的是()C.A Ep 0 D.A p W2Wj【解析】：重力做功卬=相助，相等，由于网加2 m 3，所以对卬2 牝，故 D正确。7 .（多选）如图所示，一个物体以速度w冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩至最短的过程中，以下说法正确的是（）A.弹簧的弹力大小与弹簧的压缩量成正比 彳 过I IB .物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等 当R R 共 代C.弹簧的弹力做正功，弹性势能增加D.弹簧的弹力做负功，弹性势能增加【答案】

11、A B D【解析】：由/=知，A正确；弹簧开始被压缩时弹力较小，发生相同的位移时弹力做的功较少，弹簧的压缩量变大时，物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功较多，故 B正确；物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹性势能增加，故 C错误，D正确。8.如图甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与水平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 c m变为4 c m 时，弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为（）4 8 x/crn甲 乙A.3.6 J、-3.6 JC.1.8

12、-1.8 JB.-3.6 J,3.6 JD.-1.8 J,1.8 J【答案】c【解析】：F-x图像中图线与x 轴围成的面积表示弹力做的功，则 W=；x0.08 x6 0 J-|x0.04x30 J=1.8 J,根据卬=一公即知，弹性势能的变化量为-1.8 J,C正确。9 .如图所示，在水平面上平铺着块砖，每块砖的质量为如厚度为，如果人工将破一块一块地叠放起来,那么人至少做功（）A.(九 一1)叫B.n(n-)mghC.n(n+)mghD.2n（w+l）mgh【答案】B【解析】：取 块砖的整体为研究对象，叠放起来后整体的重心距地面/I,原来的重心距地面去?，故有w=-l）mgh.B正确。10.如

13、图所示，水平桌面距地面的高度为0.8 m,一物体(可看成质点)质量为2 k g,放在桌面上方0.4 m的支(1)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地面过程中重力势能的减少量;(2)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地面过程中重力势能的减少量;(3)比较以上计算结果，说明什么问题？【答案】：(1)8 J 24 J 24J 24 J(3)见解析【解析】：(1)以桌面为参考平面，物体距参考平面的高度为0=0.4 m,因而物体具有的重力势能为%=，咫 力 1=2x10 x0.4 J=8 J物体落至地面时，物体的重力势能为E p 2=m g/i

14、 2=2xl 0 x(0.8)J=-16 J因此物体在此过程中的重力势能减少量为A E p=Epjf p 2 8 J(16)J=24 J。(2)以地面为参考平面，物体距参考平面的高度为/j i,=(0.4+0.8)m=1.2 m,因而物体具有的重力势能为E p i =m g/7 i =2xl 0 xl.2 J=24J物体落至地面时，物体的重力势能为E p 2=0在此过程中，物体的重力势能减少量为A Ep,=p l,-E p 2,=24 J-0=24 Jo(3)通过上面的计算，说明重力势能是相对的，它的大小与参考平面的选取有关，而重力势能的变化量是绝对的，它与参考平面的选取无关。11.在离地面8

15、 0 m处无初速度地释放一小球，小球质量为机=200 g,不计空气阻力，g取 10m/s 2,取释放点所在水平面为参考平面。求：在第2 s 末小球的重力势能；(2)在第3 s 内重力所做的功和重力势能的变化。【答案】-4 0 J 5 0 J 重力势能减少了 50J【解析】(1)以释放点所在水平面为参考平面，在第2 s 末小球所处的高度为/i=-|x!0 x 22 m=-20 m重力势能E p=mgh=200 x 10 3xl0 x(-20)J=-4 0 JP0B.Epi P2D.AEp0【答案】A【解析】：设两木块的质量均为，开始时弹簧形变量为即，有 5=mg,设 8刚要离开地面时弹簧形变量为

16、X 2，有 A x 2=，g,可知X|=X 2，所以E p i=E p 2,A E p=O,A正确，B、C、D错误。7.如图所示，吊车以 的加速度将质量为胆的物体匀减速地沿竖直方向提升高度/?,贝 I J：(重力加速度为g,不计空气阻力)(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？【答案】：(1 版 g/j (2)mgh(3)增加了 ingh【解析】：(1)设吊车钢索对物体的拉力为F,物体的加速度a=$方向竖直向下由牛顿第二定律得mgF=ma,44 rL 3故 F=mgma,方向竖直向上，所以拉力做的功W=Fh=lnigho(2)物体被提升高度为小重力做的功牝=一 火限(3)由于&=-W b =?g/b 故物体的重力势能增加了 mg ho