8.2 重力势能 同步练习题（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.2 重力势能 同步练习题（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 814.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-12 18:18:06 | ||
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文档简介
8.2 重力势能
一、单选题
1．在体能测试跳绳时，质量为50kg的某同学一分钟跳了150次，若他每次跳起时，重心上升的高度约为，则他一分钟内克服重力做功的大小约为（ ）
A．2500J B．3675J C．7500J D．375000J
2．2020年11月24日，“长征五号遥五”运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，成功将“嫦娥五号”月球探测器送入地一月转移轨道。“嫦娥五号”探测器在地球表面发射上升的过程中，重力做功和重力势能变化情况为（ ）
A．重力做正功，重力势能减小
B．重力做正功，重力势能增加
C．重力做负功，重力势能减小
D．重力做负功，重力势能增加
3．甲乙两个物体质量之比1∶2，离地面高度之比是4∶1，选地面为零重力势能的位置，则甲与乙的重力势能之比是（ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1
4．如图所示，一根轻质弹簧左端固定，现使滑块沿光滑水平桌面滑向弹簧，在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧的（ ）
A．弹力越来越大，弹性势能越来越大
B．弹力越来越小，弹性势能越来越小
C．弹力先变小后变大，弹性势能越来越小
D．弹力先变大后变小，弹性势能越来越大
5．下列各组物理量中，都是矢量的是（ ）
A．功 位移 速度 B．力 速度 加速度
C．重力 重力势能 位移 D．功 位移 重力势能
6．“套圈圈”是许多人喜爱的一种游戏，若小圆环的运动视为平抛运动，在空中运动的过程中，小圆环的重力势能（ ）
A．逐渐减小
B．保持不变
C．逐渐增大
D．先增大后减小
7．宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识。如图所示，在人将弓拉开的过程中，下列说法正确的是（ ）
人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变大
B．人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变小
C．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变大
D．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变小
8．一位同学将一本掉在地板上的物理课本慢慢捡回到课桌上，课桌高度约为0.7 m，教科书重力约为6 N，则该同学对教科书做功大约为（重力加速度g=10 m/s2）（ ）
A．0.04 J B．0.4 J C．4 J D．40 J
9．跳伞比赛中，运动员经历加速下降和减速下降两个直线运动过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．合力对系统始终做负功 B．合力对系统始终做正功
C．重力做功的功率始终增大 D．系统的重力势能始终减小
10．如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．阻力对系统始终做负功
B．系统受到的合外力始终向下
C．加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量
D．任意相等的时间内重力做的功相等
11．如图所示，小朋友站在“蹦蹦跳”上随踏板跳跃，从状态1到状态2是着地后杆外的弹簧向上弹起并恢复原长的过程。在此过程中关于小朋友的重力势能和弹簧的弹性势能的变化，下列判断正确的是（ ）
A．减小，增加 B．减小，减小
C．增加，减小 D．增加，增加
二、多选题
12．质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体重力做的功为mgh
B．物体所受阻力做功为
C．物体重力势能减少了mgh
D．物体所受阻力做功为－
13．一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，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的压缩量为3cm
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
14．如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为h2，一质量为m的小球处于桌面上方h1高处的a点，若以桌面为参考平面，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是（ ）
A．小球在a点的重力势能为mgh1
B．小球在桌面b处的重力势能为mgh2
C．小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mgh1
D．小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mg（h1+h2）
三、填空题
15．手机自拍杆为人们拍摄带来方便，当用手机自拍杆拍照时，如图所示。自拍杆相当于________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），小微若用质量为200g的手机拍摄时，将手机水平移动了0.5m，则小微克服手机重力做功_________J。
16．在离地面80m高处无初速释放一小球，小球质量m=0.2kg，不计空气阻力，取小球释放点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球的重力势能为 ___________ J，在第3s内重力势能的变化量为 ___________ J。（g取10m/s2）
17．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F = kx， k的值与橡皮筋的原长L、横截面积s有关，理论与实验都表明 ，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。
① 在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是___________
A．N B．m C．N/m D．N/m2
② 小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k =___________N/m
③ 将橡皮筋拉长3cm的过程中克服橡皮筋弹力做的功为___________J
四、解答题
18．如图所示，质量为50kg的跳水运动员从10m高跳台上以4m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）以水面为参考平面，运动员在跳台上具有的重力势能；
（2）运动员从起跳到入水的全过程，重力所做的功。
19．质量为50kg的人沿着长、倾角为的坡路走上一个土丘，重力对他所做的功是多少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势能增加了多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
因为该同学每次起跳时，重心上升，则每一次克服重力做功为
则一分钟内克服重力做功为
故选B。
2．D
【详解】
重力的方向与运动方向相反，重力做负功，根据功和能的关系，重力势能增大，所以重力做负功，重力势能增加。
故选D。
3．B
【详解】
选地面为零重力势能的位置，则甲与乙的重力势能为
故其比值为
故选B。
4．A
【详解】
滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧形变量越来越大，根据
知弹力越来越大。滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧弹力一直做负功，物块的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，弹簧的弹性势能越来越大。
故选A。
5．B
【详解】
既有大小，又有方向的物理量是矢量，比如：速度、加速度、位移、力等是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，比如：功、势能等是标量。
故选B。
6．A
【详解】
小圆环在空中运动过程中，距地面的高度逐渐减小，由重力势能表达式
知小圆环的重力势能逐渐减小，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．A
【详解】
由于人的拉力与弓的形变方向相同，故人对弓做正功；在拉开过程中由于弓的形变量增大，故弹性势能增大。
故选A。
8．C
【详解】
课桌的高度约为0.7 m，物理书的重力约为6 N，他将课本捡回课桌上的过程对课本所做的功为
所以此过程中做功大约为4 J，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．D
【详解】
AB．加速时合力与速度方向相同，合力对系统做正功，减速时，合力与速度方向相反，
合力对系统始终做负功，故AB错误；
C．根据
加速时重力做功的功率增大，减速时重力做功的功率减小，故Ｃ错误；
D．下降过程高度一直在降低，系统的重力势能始终减小，故D正确。
故选D。
10．A
【详解】
A．向下运动的过程中，阻力的方向与运动方向相反，则阻力对系统做负功，A正确；
B．加速下降的过程中，加速度方向向下，合力向下，减速下降的过程中，加速度方向向上，合力向上，B错误；
C．无论以什么运动状态运动，重力做功都等于系统重力势能的减小量，C错误；
D．重力做功
由于人做变速运动，相等时间内竖直向下的位移不相等，所以任意相等的时间内重力做的功不相等，D错误。
故选A。
11．C
【详解】
弹簧向上弹起并恢复原长的过程，小朋友克服自身重力做功，重力势能增加，弹簧弹力做正功，弹性势能减小，即增加，减小。
故选C。
12．ACD
【详解】
因物体的加速度为，由牛顿第二定律可知
解得空气阻力为
A．重力做功为
A正确；
BD．阻力做功为
B错误，D正确；
C．根据重力做功与重力势能变化的关系，重力势能减少mgh，C正确。
故选ACD。
13．AD
【详解】
A．弹簧的劲度系数
弹簧的压缩量
解得
故A正确。
B．弹簧的形变越大，弹性势能越大，故B错误。
C．弹簧是个压缩过程，此过程中弹簧弹力对物体做负功，故C错误。
D．弹簧的弹性势能增加量等于克服弹力做功，则由F-x图像的面积可知
故D正确。
故选AD。
14．AD
【详解】
A. 以桌面为参考平面，小球在a点的重力势能为mgh1，A正确；
B. 小球在桌面b处的重力势能为0，B错误；
CD. 小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mg（h1+h2），C错误，D正确。
故选AD。
15．费力 0
【详解】
使用自拍杆时，杆与手掌接触点为支点，手指的作用力为动力，那么动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
重力的方向竖直向下，而手机水平移动了距离，在重力的方向上没有移动距离，所以克服重力所做的功为0J。
16．40 50
【分析】
小球做自由落体运动，根据
求出下落的高度，再根据
求解重力势能。重力势能的变化量等于重力做功的负值。
【详解】
选取零势能参考平面，在第2s末小球所处的高度为
此时小球的重力势能为
第3s内小球下落的高度为
在第3s内重力势能的变化量
17．D 500 0.225
【详解】
①由公式 变形得
所以Y的单位为
故选D。
②由图像可得
③拉长3cm时弹力大小为
由于弹力与伸长量成正比，克服弹力做功为
18．（1）5000J；（2）5000J
【详解】
（1）以水面为参考平面，则水平面处重力势能为0，运动员在跳台上的重力势能为
（2）运动员从起跳到入水的全过程，重力所做的功为
19．-37500J，37500J，37500J
【详解】
重力对他做功为
W=-mgh=-50×10×150×sin30°=-37500J
他克服重力做功为
W=mgh=50×10×150 ×sin30°=37500J
由
W G=-△E P
可知重力势能增加37500J。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．在体能测试跳绳时，质量为50kg的某同学一分钟跳了150次，若他每次跳起时，重心上升的高度约为，则他一分钟内克服重力做功的大小约为（ ）
A．2500J B．3675J C．7500J D．375000J
2．2020年11月24日，“长征五号遥五”运载火箭在中国文昌航天发射场点火升空，成功将“嫦娥五号”月球探测器送入地一月转移轨道。“嫦娥五号”探测器在地球表面发射上升的过程中，重力做功和重力势能变化情况为（ ）
A．重力做正功，重力势能减小
B．重力做正功，重力势能增加
C．重力做负功，重力势能减小
D．重力做负功，重力势能增加
3．甲乙两个物体质量之比1∶2，离地面高度之比是4∶1，选地面为零重力势能的位置，则甲与乙的重力势能之比是（ ）
A．1∶2 B．2∶1 C．1∶4 D．4∶1
4．如图所示，一根轻质弹簧左端固定，现使滑块沿光滑水平桌面滑向弹簧，在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧的（ ）
A．弹力越来越大，弹性势能越来越大
B．弹力越来越小，弹性势能越来越小
C．弹力先变小后变大，弹性势能越来越小
D．弹力先变大后变小，弹性势能越来越大
5．下列各组物理量中，都是矢量的是（ ）
A．功 位移 速度 B．力 速度 加速度
C．重力 重力势能 位移 D．功 位移 重力势能
6．“套圈圈”是许多人喜爱的一种游戏，若小圆环的运动视为平抛运动，在空中运动的过程中，小圆环的重力势能（ ）
A．逐渐减小
B．保持不变
C．逐渐增大
D．先增大后减小
7．宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识。如图所示，在人将弓拉开的过程中，下列说法正确的是（ ）
人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变大
B．人对弓的拉力做正功，弓的弹性势能变小
C．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变大
D．人对弓的拉力做负功，弓的弹性势能变小
8．一位同学将一本掉在地板上的物理课本慢慢捡回到课桌上，课桌高度约为0.7 m，教科书重力约为6 N，则该同学对教科书做功大约为（重力加速度g=10 m/s2）（ ）
A．0.04 J B．0.4 J C．4 J D．40 J
9．跳伞比赛中，运动员经历加速下降和减速下降两个直线运动过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．合力对系统始终做负功 B．合力对系统始终做正功
C．重力做功的功率始终增大 D．系统的重力势能始终减小
10．如图所示，运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（ ）
A．阻力对系统始终做负功
B．系统受到的合外力始终向下
C．加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减小量
D．任意相等的时间内重力做的功相等
11．如图所示，小朋友站在“蹦蹦跳”上随踏板跳跃，从状态1到状态2是着地后杆外的弹簧向上弹起并恢复原长的过程。在此过程中关于小朋友的重力势能和弹簧的弹性势能的变化，下列判断正确的是（ ）
A．减小，增加 B．减小，减小
C．增加，减小 D．增加，增加
二、多选题
12．质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体重力做的功为mgh
B．物体所受阻力做功为
C．物体重力势能减少了mgh
D．物体所受阻力做功为－
13．一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，则下列说法正确的是（ ）
A．弹簧的压缩量为3cm
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
14．如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为h2，一质量为m的小球处于桌面上方h1高处的a点，若以桌面为参考平面，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是（ ）
A．小球在a点的重力势能为mgh1
B．小球在桌面b处的重力势能为mgh2
C．小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mgh1
D．小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mg（h1+h2）
三、填空题
15．手机自拍杆为人们拍摄带来方便，当用手机自拍杆拍照时，如图所示。自拍杆相当于________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），小微若用质量为200g的手机拍摄时，将手机水平移动了0.5m，则小微克服手机重力做功_________J。
16．在离地面80m高处无初速释放一小球，小球质量m=0.2kg，不计空气阻力，取小球释放点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球的重力势能为 ___________ J，在第3s内重力势能的变化量为 ___________ J。（g取10m/s2）
17．橡皮筋也像弹簧一样，在弹性限度内伸长量x与弹力F成正比，即F = kx， k的值与橡皮筋的原长L、横截面积s有关，理论与实验都表明 ，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量。
① 在国际单位中，杨氏模量Y的单位应该是___________
A．N B．m C．N/m D．N/m2
② 小华通过实验测得该橡皮筋的一些数据，做出了外力F与伸长量x之间的关系图像如图所示。由图像可求得该橡皮筋的劲度系数k =___________N/m
③ 将橡皮筋拉长3cm的过程中克服橡皮筋弹力做的功为___________J
四、解答题
18．如图所示，质量为50kg的跳水运动员从10m高跳台上以4m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高，重力加速度g=10m/s2，求：
（1）以水面为参考平面，运动员在跳台上具有的重力势能；
（2）运动员从起跳到入水的全过程，重力所做的功。
19．质量为50kg的人沿着长、倾角为的坡路走上一个土丘，重力对他所做的功是多少？他克服重力所做的功是多少？他的重力势能增加了多少？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．B
【详解】
因为该同学每次起跳时，重心上升，则每一次克服重力做功为
则一分钟内克服重力做功为
故选B。
2．D
【详解】
重力的方向与运动方向相反，重力做负功，根据功和能的关系，重力势能增大，所以重力做负功，重力势能增加。
故选D。
3．B
【详解】
选地面为零重力势能的位置，则甲与乙的重力势能为
故其比值为
故选B。
4．A
【详解】
滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧形变量越来越大，根据
知弹力越来越大。滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧弹力一直做负功，物块的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，弹簧的弹性势能越来越大。
故选A。
5．B
【详解】
既有大小，又有方向的物理量是矢量，比如：速度、加速度、位移、力等是矢量；只有大小，没有方向的物理量是标量，比如：功、势能等是标量。
故选B。
6．A
【详解】
小圆环在空中运动过程中，距地面的高度逐渐减小，由重力势能表达式
知小圆环的重力势能逐渐减小，故A正确，BCD错误。
故选A。
7．A
【详解】
由于人的拉力与弓的形变方向相同，故人对弓做正功；在拉开过程中由于弓的形变量增大，故弹性势能增大。
故选A。
8．C
【详解】
课桌的高度约为0.7 m，物理书的重力约为6 N，他将课本捡回课桌上的过程对课本所做的功为
所以此过程中做功大约为4 J，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．D
【详解】
AB．加速时合力与速度方向相同，合力对系统做正功，减速时，合力与速度方向相反，
合力对系统始终做负功，故AB错误；
C．根据
加速时重力做功的功率增大，减速时重力做功的功率减小，故Ｃ错误；
D．下降过程高度一直在降低，系统的重力势能始终减小，故D正确。
故选D。
10．A
【详解】
A．向下运动的过程中，阻力的方向与运动方向相反，则阻力对系统做负功，A正确；
B．加速下降的过程中，加速度方向向下，合力向下，减速下降的过程中，加速度方向向上，合力向上，B错误；
C．无论以什么运动状态运动，重力做功都等于系统重力势能的减小量，C错误；
D．重力做功
由于人做变速运动，相等时间内竖直向下的位移不相等，所以任意相等的时间内重力做的功不相等，D错误。
故选A。
11．C
【详解】
弹簧向上弹起并恢复原长的过程，小朋友克服自身重力做功，重力势能增加，弹簧弹力做正功，弹性势能减小，即增加，减小。
故选C。
12．ACD
【详解】
因物体的加速度为，由牛顿第二定律可知
解得空气阻力为
A．重力做功为
A正确；
BD．阻力做功为
B错误，D正确；
C．根据重力做功与重力势能变化的关系，重力势能减少mgh，C正确。
故选ACD。
13．AD
【详解】
A．弹簧的劲度系数
弹簧的压缩量
解得
故A正确。
B．弹簧的形变越大，弹性势能越大，故B错误。
C．弹簧是个压缩过程，此过程中弹簧弹力对物体做负功，故C错误。
D．弹簧的弹性势能增加量等于克服弹力做功，则由F-x图像的面积可知
故D正确。
故选AD。
14．AD
【详解】
A. 以桌面为参考平面，小球在a点的重力势能为mgh1，A正确；
B. 小球在桌面b处的重力势能为0，B错误；
CD. 小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mg（h1+h2），C错误，D正确。
故选AD。
15．费力 0
【详解】
使用自拍杆时，杆与手掌接触点为支点，手指的作用力为动力，那么动力臂小于阻力臂，是费力杠杆。
重力的方向竖直向下，而手机水平移动了距离，在重力的方向上没有移动距离，所以克服重力所做的功为0J。
16．40 50
【分析】
小球做自由落体运动，根据
求出下落的高度，再根据
求解重力势能。重力势能的变化量等于重力做功的负值。
【详解】
选取零势能参考平面，在第2s末小球所处的高度为
此时小球的重力势能为
第3s内小球下落的高度为
在第3s内重力势能的变化量
17．D 500 0.225
【详解】
①由公式 变形得
所以Y的单位为
故选D。
②由图像可得
③拉长3cm时弹力大小为
由于弹力与伸长量成正比，克服弹力做功为
18．（1）5000J；（2）5000J
【详解】
（1）以水面为参考平面，则水平面处重力势能为0，运动员在跳台上的重力势能为
（2）运动员从起跳到入水的全过程，重力所做的功为
19．-37500J，37500J，37500J
【详解】
重力对他做功为
W=-mgh=-50×10×150×sin30°=-37500J
他克服重力做功为
W=mgh=50×10×150 ×sin30°=37500J
由
W G=-△E P
可知重力势能增加37500J。答案第1页，共2页
答案第1页，共2页