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8.2重力势能 同步练习
一、单选题
1．（2021·江苏·高二学业考试）如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的小球，分别从相同的高度，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下列说法正确的是（ ）
A．甲球重力做功最多 B．乙球重力做功最多
C．丙球重力做功最多 D．三个小球重力做功相等
2．（2021·江苏盐城·高二学业考试）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
3．（2021·陕西·高二学业考试）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
4．（2021·全国·高一专题练习）如图所示的几个运动过程中，物体的弹性势能增加的是（ ）
A．如图甲，撑竿跳高的运动员上升过程中，竿的弹性势能
B．如图乙，人拉长弹簧过程中，弹簧的弹性势能
C．如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能
D．如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能
5．（2021·广东·高二学业考试）质量的小球，从距桌面高的A点下落到地面的B点，桌面高，，以下判断正确的是（ ）
A．以地面为零势能面，小球在A点的重力势能为1J
B．以桌面为零势能面，小球在B点的重力势能为0.8J
C．整个下落过程中小球重力做功1.8J
D．整个下落过程中小球重力势能变化了1J
6．（2021·广西·宾阳中学高二期中）关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的重力势能的大小只跟它的质量有关
B．物体放在地面时，它的重力势能就为零
C．一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，重力势能增加了
D．重力势能的变化量跟重力对物体做的功无关
7．（2021·江苏·滨海县五汛中学高二阶段练习）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
8．（2021年1月福建省普通高中学业水平合格性考试物理试题）如图，“天问一号”火星探测器在发射的初始阶段加速上升，此过程中探测器的（ ）
A．重力势能减小 B．重力势能增加 C．动能逐渐减小 D．动能保持不变
9．（2021·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校高三期中）质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后链条滑离桌面，从开始到链条刚好滑离桌面过程中链条的重力所做的功为（ ）
A． B．
C． D．
10．（2021·宁夏·贺兰县景博中学高一阶段练习）如图所示，一轻弹簧一端固定于О点，另一端系一重物，将重物从与悬点О在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，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，弹簧弹力不做功，弹性势能不变
B．重力做正功，弹簧弹力做正功，弹性势能增加
C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功
D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功
二、多选题
11．（2020·广东·揭阳市揭东区教育局教研室高一期末）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）
12．（2021·云南·巍山彝族回族自治县第二中学高二阶段练习）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
13．（2021·全国·高一专题练习）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－
14．（2021·四川·宁南中学高一阶段练习）一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h。关于此过程，重力加速度为g，（阻力不计）下列说法中正确的是（ ）
A．提升过程中手对物体做功mah
B．提升过程中合外力对物体做功mah
C．提升过程中物体的重力势能增加
D．提升过程中物体克服重力做功mgh
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8.2重力势能 同步练习
一、单选题
1．（2021·江苏·高二学业考试）如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的小球，分别从相同的高度，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下列说法正确的是（ ）
A．甲球重力做功最多 B．乙球重力做功最多
C．丙球重力做功最多 D．三个小球重力做功相等
【答案】D
【解析】甲、乙、丙三个小球质量相同，并且下落高度相同，根据
可知，重力做功相同，故D正确，ABC错误。故选D。
2．（2021·江苏盐城·高二学业考试）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
【答案】A
【解析】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。
3．（2021·陕西·高二学业考试）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
【答案】D
【解析】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。
4．（2021·全国·高一专题练习）如图所示的几个运动过程中，物体的弹性势能增加的是（ ）
A．如图甲，撑竿跳高的运动员上升过程中，竿的弹性势能
B．如图乙，人拉长弹簧过程中，弹簧的弹性势能
C．如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能
D．如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能
【答案】B
【解析】A．撑竿跳高的运动员上升过程中，竿的形变量减小，弹力做正功，所以弹性势能减小，故A错误；
B．人拉长弹簧过程中，弹簧的形变量增大，弹力做负功，弹性势能增加，所以B正确；
C．模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的形变量减小，弹力做正功，所以弹性势能减小，故C错误；
D．小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的形变量减小，弹力做正功，所以弹性势能减小，故D错误；故选B。
5．（2021·广东·高二学业考试）质量的小球，从距桌面高的A点下落到地面的B点，桌面高，，以下判断正确的是（ ）
A．以地面为零势能面，小球在A点的重力势能为1J
B．以桌面为零势能面，小球在B点的重力势能为0.8J
C．整个下落过程中小球重力做功1.8J
D．整个下落过程中小球重力势能变化了1J
【答案】C
【解析】A．以地面为零势能面，小球在A点的重力势能为，故A错误；
B．以桌面为零势能面，小球在B点的重力势能为，故B错误；
C．整个下落过程中小球重力做功为故C正确；
D．整个下落过程中小球重力势能变化了，故D错误。故选C。
6．（2021·广西·宾阳中学高二期中）关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的重力势能的大小只跟它的质量有关
B．物体放在地面时，它的重力势能就为零
C．一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，重力势能增加了
D．重力势能的变化量跟重力对物体做的功无关
【答案】C
【解析】A．物体重力势能的大小与物体的质量和高度都有关，故A错误；
B．物体重力势能的大小与零势能面的选取有关，如果不选地面为零势能面，即使物体在地面上，物体的重力势能也不为零，故B错误；
C．重力势能是标量，其负值表示重力势能低于零势面；一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，物体向上运动，重力做负功，重力势能增加，故C正确；
D．重力势能的变化量等于重力对物体做的功，故D错误。故选C。
7．（2021·江苏·滨海县五汛中学高二阶段练习）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
【答案】C
【解析】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。
8．（2021年1月福建省普通高中学业水平合格性考试物理试题）如图，“天问一号”火星探测器在发射的初始阶段加速上升，此过程中探测器的（ ）
A．重力势能减小 B．重力势能增加 C．动能逐渐减小 D．动能保持不变
【答案】B
【解析】 “天问一号”火星探测器在发射的初始阶段加速上升，“天问一号”火星探测器的位置升高，则重力势能增加，速度增大，则动能增加，故B正确，ACD错误。故选B。
9．（2021·黑龙江·哈尔滨市第三十二中学校高三期中）质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后链条滑离桌面，从开始到链条刚好滑离桌面过程中链条的重力所做的功为（ ）
A． B．
C． D．
【答案】C
【解析】设桌面为零势能面，开始时链条的重力势能为
当链条刚脱离桌面时的重力势能
根据重力做功与重力势能变化量的关系可得，故选C。
10．（2021·宁夏·贺兰县景博中学高一阶段练习）如图所示，一轻弹簧一端固定于О点，另一端系一重物，将重物从与悬点О在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，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，弹簧弹力不做功，弹性势能不变
B．重力做正功，弹簧弹力做正功，弹性势能增加
C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功
D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功
【答案】C
【解析】
【详解】AB．重物由A点摆向最低点B的运动中，重力做正功，弹簧伸长，弹力对重物做负功，弹簧弹性势能增加，AB错误；
C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，由于细绳不可伸长，细绳上弹力一直与重物速度方向垂直，弹力不做功，C正确；
D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，由于细绳不可伸长，重物下落的高度变小，重力做功变小，细绳上弹力一直与重物速度方向垂直，弹力不做功，D错误。故选C。
二、多选题
11．（2020·广东·揭阳市揭东区教育局教研室高一期末）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）
【答案】AD
【解析】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。
12．（2021·云南·巍山彝族回族自治县第二中学高二阶段练习）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
【答案】AD
【解析】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。
13．（2021·全国·高一专题练习）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－
【答案】ACD
【解析】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。
14．（2021·四川·宁南中学高一阶段练习）一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h。关于此过程，重力加速度为g，（阻力不计）下列说法中正确的是（ ）
A．提升过程中手对物体做功mah
B．提升过程中合外力对物体做功mah
C．提升过程中物体的重力势能增加
D．提升过程中物体克服重力做功mgh
【答案】BD
【解析】A．设人对物体的拉力F，由牛顿第二定律得
即提高过程中手对物体做功为，A错误；
B．提高过程中合外力对物体做功，B正确；
CD．提高过程中物体克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，C错误，D正确。故选BD。
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