8.2重力势能基础巩固（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.2重力势能基础巩固（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 164.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-20 07:31:26 | ||
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文档简介
8.2重力势能基础巩固2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．如图所示，一根长为L的轻质细绳，一端悬挂于O点，另一端系一可视为质点的质量为m的小球，把小球拉到与O点等高的A点，细绳处于伸直状态．释放小球，则小球从A点沿圆周运动到最低点B的过程中，重力势能变化的情况是：
A．增加了mgL B．减少了mgL
C．减少了 D．减少了
2．北京时间2017年7月22日，在匈牙利布达佩斯国际泳联世锦赛中，中国运动员施廷懋获得女子3米板冠军．如图所示，在施廷懋离开跳台到入水的过程中，她的重心先上升后下降。在这一过程中，关于运动员所受重力做功和能量变化的说法正确的是（ ）
A．重力始终做负功
B．重力始终做正功
C．运动员的动能先增大后减小
D．运动员的重力势能先增大后减小
3．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加
C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加
D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少
4．北京时间2016年2月25日，在巴西进行的2016年跳水世界杯比赛中，中国选手邱波获得十米跳台冠军。如图所示，在邱波离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降。在这一过程中，邱波所受重力做功的情况是（ ）
A．始终做负功 B．始终做正功
C．先做负功再做正功 D．先做正功再做负功
5．如图所示，跳水运动员向下压跳板，随跳板一起从位置P1运动到位置P2，则此过程中（ ）
A．运动员受到的重力对他做负功
B．跳板的弹性势能一直在增加
C．运动员的重力势能一直在增加
D．运动员受到跳板的弹力对他做正功
6．一质量为 m 的小物块以某一初速度沿光滑固定斜面向上运动，若它上升高度为 H，且运动中只受重力和斜面对它的支持力，则小物块的
A．动能增加了 mgH B．动能不变
C．重力势能减少了 mgH D．重力势能增加了 mgH
7．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（ ）
A．重力对物体做功为mgH B．物体克服阻力做功为mgH
C．地面对物体的平均阻力为 D．物体克服阻力做功为mg（H+h）
8．质量是0．1kg的小球，从离地面高10m的地方下落2m时，它的重力势能减少了（ ）
A．0J B．2J C．8J D．10J
9．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
10．在离地面4米高的天花板下用一根长为1m的绳吊着一个10N的物体，若取地面为重力势能零势能面，则该物体的重力势能为（ ）
A．10J B．30J C．40J D．无法确定
11．如图所示，质量为m的小球从A点下落到B点，下列说法中正确的是（ ）
A．以桌面为零势能面小球在B的重力势能为
B．以地面为零势能面小球在B的重力势能为
C．小球从A点下落到B点重力势能增大
D．选取不同的零势能面小球从A点下落到B点重力势能的变化量相同
12．某同学把普通高中物理课本《必修二》从地板捡起放回课桌上，在此过程中，课本重力势能的增加量约为（ ）
A．0.3J B．3J C．30J D．300J
13．如图所示，某商场售货员在倾角为的斜面上，用平行于斜面向下的推力匀速推动一木箱。若推力大小为，木箱的质量为，g取，则在木箱沿斜面向下移动的过程中（ ）
A．推力对木箱做功为 B．摩擦力对木箱做功为
C．重力对木箱做功为 D．合外力对木箱做功为
14．物块A质量为m ， 置于光滑水平地面上，其上表面固定一根轻弹簧，弹簧原长为 ，劲度系数为k ， 如图所示．现将弹簧上端B缓慢的竖直向上提起一段距离L ， 使物块A离开地面，若以地面为势能零点，则这时物块A具有的重力势能为（ ）
A． B．
C． D．
15．关于重力势能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力势能就等于重力做功
B．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
C．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于
D．当物体重力做负功时，物体的重力势能一定减少
二、填空题（共4题）
16．从离地面3.2m高的阳台上落下一个小石块，若不计空气阻力，则小石块落地时的速度大小为_____m/s，在下落过程中重力势能_____。（填“增大”、“不变”或“减小”）
17．起重机在10s内将重为200N的物体匀速竖直提高10m，这段时间内起重机对物体所做的功为__________J。
18．质量是的铜球，从离地面高处自由下落，其重力势能变为___________（取地面为参考平面）。
19．某同学在探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系时猜想弹簧的弹性势能不仅跟形变量 有关，也应跟弹簧的劲度系数有关．
（1）他猜想的公式是EP= ckxn，其中c为无单位的常量，k为劲度系数，x为形变量．如果他的猜想正确，请你根据单位制判断n=________．
（2） 为验证猜想，该同学进行了如下实验：
A．将弹簧上端固定在铁架台上，下端连接一个质量为m的小球，如图所示．先确定弹簧处于原长时小球的位置；
B．小球平衡时，量出弹簧相对原长时的形变量x0；
C．将小球从弹簧原长上方x1处由静止释放，利用固定在标尺上的铁丝确定小球运动的最低位置，并量出此时弹簧相对原长的形变量x2；
D．重复步骤C，多做几次，并将数据记录在设计的表格里．
请利用猜想公式及相关字母写出从静止释放至最低点过程的机械能守恒的表达式：____；
常数c的表达式：c=_____（用x0、x1、x2表达）
20．在“探究弹簧的弹性势能”实验中：
(1)如图甲所示，弹簧的一端固定，原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力缓慢拉伸弹簧，关于拉力或弹簧弹力做功与弹簧弹性势能变化的关系，下列说法正确的是_____________。
A．拉力做正功，弹性势能增加
B．拉力做正功，弹性势能减少
C．弹簧弹力做负功，弹性势能增加
D．弹簧弹力做负功，弹性势能减少
E．拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量
(2)由于拉力是变力，拉力做功可以分割成一小段一小段处理，每一小段的弹力可以近似看成是恒力，再把每一小段拉力做的功相加求和，可得W总=某次实验中作出拉力F拉与弹簧伸长量x的关系图象如图所示，则在弹簧被拉长L的过程中，拉力做功为____________。
三、计算题
21．在排球比赛中，某运动员用400 N的力把质量为270 g的排球从2.8 m的高度扣向对方的场地内．在球被扣到落地的过程中，排球的重力势能如何变化？(g取10 m/s2)
22．从离地足够高处无初速度释放一小球，小球质量为0.2 kg，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考平面.求：
（1）第2 s末小球的重力势能；
（2）3 s内重力所做的功及重力势能的变化；
（3）3 s内重力对小球做功的平均功率.
23．如图所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段长1.6 m且光滑．质量为1 kg的物块由A处以12 m/s的初速度沿斜面向上滑行，到达C处速度为零，此过程中物块在AB段速度的变化率是BC段的2倍，两段运动时间相等．以A为零势能点，重力加速度g取10 m/s2．求：
(1)物块通过B处的速度？ (2)物块经过AB段克服摩擦力做功？ (3)物块在C处的重力势能？
参考答案
1．B
2．D
3．C
4．C
5．B
6．D
7．D
8．B
9．B
10．B
11．D
12．B
13．C
14．D
15．B
16．8m/s 减小
17．2000
18．500J
19．2
20．ACE
21．减少7.56 J
22．（1）-40J；（2）90J 重力势能减少90J；（3）30W
23．（1） （2）32 J （3）
一、选择题（共15题）
1．如图所示，一根长为L的轻质细绳，一端悬挂于O点，另一端系一可视为质点的质量为m的小球，把小球拉到与O点等高的A点，细绳处于伸直状态．释放小球，则小球从A点沿圆周运动到最低点B的过程中，重力势能变化的情况是：
A．增加了mgL B．减少了mgL
C．减少了 D．减少了
2．北京时间2017年7月22日，在匈牙利布达佩斯国际泳联世锦赛中，中国运动员施廷懋获得女子3米板冠军．如图所示，在施廷懋离开跳台到入水的过程中，她的重心先上升后下降。在这一过程中，关于运动员所受重力做功和能量变化的说法正确的是（ ）
A．重力始终做负功
B．重力始终做正功
C．运动员的动能先增大后减小
D．运动员的重力势能先增大后减小
3．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是 （ ）
A．弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减小
B．弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加
C．弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加
D．弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少
4．北京时间2016年2月25日，在巴西进行的2016年跳水世界杯比赛中，中国选手邱波获得十米跳台冠军。如图所示，在邱波离开跳台到入水的过程中，他的重心先上升后下降。在这一过程中，邱波所受重力做功的情况是（ ）
A．始终做负功 B．始终做正功
C．先做负功再做正功 D．先做正功再做负功
5．如图所示，跳水运动员向下压跳板，随跳板一起从位置P1运动到位置P2，则此过程中（ ）
A．运动员受到的重力对他做负功
B．跳板的弹性势能一直在增加
C．运动员的重力势能一直在增加
D．运动员受到跳板的弹力对他做正功
6．一质量为 m 的小物块以某一初速度沿光滑固定斜面向上运动，若它上升高度为 H，且运动中只受重力和斜面对它的支持力，则小物块的
A．动能增加了 mgH B．动能不变
C．重力势能减少了 mgH D．重力势能增加了 mgH
7．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图所示，在此过程中（ ）
A．重力对物体做功为mgH B．物体克服阻力做功为mgH
C．地面对物体的平均阻力为 D．物体克服阻力做功为mg（H+h）
8．质量是0．1kg的小球，从离地面高10m的地方下落2m时，它的重力势能减少了（ ）
A．0J B．2J C．8J D．10J
9．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
10．在离地面4米高的天花板下用一根长为1m的绳吊着一个10N的物体，若取地面为重力势能零势能面，则该物体的重力势能为（ ）
A．10J B．30J C．40J D．无法确定
11．如图所示，质量为m的小球从A点下落到B点，下列说法中正确的是（ ）
A．以桌面为零势能面小球在B的重力势能为
B．以地面为零势能面小球在B的重力势能为
C．小球从A点下落到B点重力势能增大
D．选取不同的零势能面小球从A点下落到B点重力势能的变化量相同
12．某同学把普通高中物理课本《必修二》从地板捡起放回课桌上，在此过程中，课本重力势能的增加量约为（ ）
A．0.3J B．3J C．30J D．300J
13．如图所示，某商场售货员在倾角为的斜面上，用平行于斜面向下的推力匀速推动一木箱。若推力大小为，木箱的质量为，g取，则在木箱沿斜面向下移动的过程中（ ）
A．推力对木箱做功为 B．摩擦力对木箱做功为
C．重力对木箱做功为 D．合外力对木箱做功为
14．物块A质量为m ， 置于光滑水平地面上，其上表面固定一根轻弹簧，弹簧原长为 ，劲度系数为k ， 如图所示．现将弹簧上端B缓慢的竖直向上提起一段距离L ， 使物块A离开地面，若以地面为势能零点，则这时物块A具有的重力势能为（ ）
A． B．
C． D．
15．关于重力势能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．物体的重力势能就等于重力做功
B．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
C．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于
D．当物体重力做负功时，物体的重力势能一定减少
二、填空题（共4题）
16．从离地面3.2m高的阳台上落下一个小石块，若不计空气阻力，则小石块落地时的速度大小为_____m/s，在下落过程中重力势能_____。（填“增大”、“不变”或“减小”）
17．起重机在10s内将重为200N的物体匀速竖直提高10m，这段时间内起重机对物体所做的功为__________J。
18．质量是的铜球，从离地面高处自由下落，其重力势能变为___________（取地面为参考平面）。
19．某同学在探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系时猜想弹簧的弹性势能不仅跟形变量 有关，也应跟弹簧的劲度系数有关．
（1）他猜想的公式是EP= ckxn，其中c为无单位的常量，k为劲度系数，x为形变量．如果他的猜想正确，请你根据单位制判断n=________．
（2） 为验证猜想，该同学进行了如下实验：
A．将弹簧上端固定在铁架台上，下端连接一个质量为m的小球，如图所示．先确定弹簧处于原长时小球的位置；
B．小球平衡时，量出弹簧相对原长时的形变量x0；
C．将小球从弹簧原长上方x1处由静止释放，利用固定在标尺上的铁丝确定小球运动的最低位置，并量出此时弹簧相对原长的形变量x2；
D．重复步骤C，多做几次，并将数据记录在设计的表格里．
请利用猜想公式及相关字母写出从静止释放至最低点过程的机械能守恒的表达式：____；
常数c的表达式：c=_____（用x0、x1、x2表达）
20．在“探究弹簧的弹性势能”实验中：
(1)如图甲所示，弹簧的一端固定，原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力缓慢拉伸弹簧，关于拉力或弹簧弹力做功与弹簧弹性势能变化的关系，下列说法正确的是_____________。
A．拉力做正功，弹性势能增加
B．拉力做正功，弹性势能减少
C．弹簧弹力做负功，弹性势能增加
D．弹簧弹力做负功，弹性势能减少
E．拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量
(2)由于拉力是变力，拉力做功可以分割成一小段一小段处理，每一小段的弹力可以近似看成是恒力，再把每一小段拉力做的功相加求和，可得W总=某次实验中作出拉力F拉与弹簧伸长量x的关系图象如图所示，则在弹簧被拉长L的过程中，拉力做功为____________。
三、计算题
21．在排球比赛中，某运动员用400 N的力把质量为270 g的排球从2.8 m的高度扣向对方的场地内．在球被扣到落地的过程中，排球的重力势能如何变化？(g取10 m/s2)
22．从离地足够高处无初速度释放一小球，小球质量为0.2 kg，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考平面.求：
（1）第2 s末小球的重力势能；
（2）3 s内重力所做的功及重力势能的变化；
（3）3 s内重力对小球做功的平均功率.
23．如图所示，斜面ABC中AB段粗糙，BC段长1.6 m且光滑．质量为1 kg的物块由A处以12 m/s的初速度沿斜面向上滑行，到达C处速度为零，此过程中物块在AB段速度的变化率是BC段的2倍，两段运动时间相等．以A为零势能点，重力加速度g取10 m/s2．求：
(1)物块通过B处的速度？ (2)物块经过AB段克服摩擦力做功？ (3)物块在C处的重力势能？
参考答案
1．B
2．D
3．C
4．C
5．B
6．D
7．D
8．B
9．B
10．B
11．D
12．B
13．C
14．D
15．B
16．8m/s 减小
17．2000
18．500J
19．2
20．ACE
21．减少7.56 J
22．（1）-40J；（2）90J 重力势能减少90J；（3）30W
23．（1） （2）32 J （3）