2019人教版必修第二册第八章2重力势能同步练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2019人教版必修第二册第八章2重力势能同步练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 335.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-21 04:22:36 | ||
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文档简介
2019人教版必修第二册 第八章 2 重力势能 同步练习
一、多选题
1．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，则（ ）
A．升降机停止前在向上运动
B．时间内小球处于失重状态，时间内小球处于超重状态
C．时间内小球向下运动，动能先增加后减少
D．时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量
2．一质量为m的物体，在外力作用下以大小为g的加速度竖直向上做匀加速直线运动，已知g为当地重力加速度。则物体在上升高度为h的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．物体重力势能减少mgh B．物体的动能增加2mgh
C．物体的机械能增加mgh D．合外力对物体做功mgh
3．如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物块从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．电动机做的功为
B．摩擦力对物体做的功为
C．传送带克服摩擦力做的功为
D．电动机增加的功率为
4．如图所示，有一均匀对称带负电花环和一质量为m的带正电小球，小球由静止从花环正上方某一高处的A点落下，穿过花环中心又下落到达与A对称的点。在这个过程中，若取花环中心为坐标原点且重力势能为零，无限远处电势为零，竖直向下为轴正方向，则关于小球的加速度a、重力势能、电势能、机械能E，这四个物理量与小球的位置坐标x的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、单选题
5．关于重力势能和弹性势能下列说法正确的是（ ）
A．发生形变的物体一定具有弹性势能
B．重力势能的大小与零势能面的选取有关
C．若规定弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为0，则弹簧压缩时弹性势能是负值弹簧伸长时弹性势能是正值
D．重力势能属于物体，弹性势能属于发生弹性形变的物体
6．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长时，圆环高度为h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑到底端的过程中(杆与水平方向夹角为30°)( )
A．圆环机械能守恒
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．弹簧的弹性势能变化了mgh
D．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大
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 kg，他站立举臂，手指摸到的高度为2.10 m．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0.8s．不计空气阻力(取g＝10 m/s2)．
7．关于该同学跳起离地后的运动，下列说法正确的是
A．上升、下降时都处于超重状态
B．上升、下降时都处于失重状态
C．上升时处于超重状态，下降时处于失重状态
D．上升时处于失重状态，下降时处于超重状态
8．如果规定向上为正方向，则能反映该同学跳起后上升过程的图象是
A． B． C． D．
9．该同学跳起后增加的重力势能最大值是
A．126J B．148J C．315J D．186J
10．该同学跳起时获得的速度是
A．3m/s B．4m/s C．5m/s C．6 m/s
11．关于重力势能的说法，正确的是（ ）
A．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
B．在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定小于零
C．重力势能减少，重力一定对物体做正功
D．重力势能增加，重力一定对物体做正功
12．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是 （ ）
A．弹簧的弹性势能跟拉伸（或压缩）的长度有关
B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关
C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大
D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关
13．下列有关力做功的说法正确的是（ ）
A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力对卫星做正功
B．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力对卫星做负功
C．静摩擦力对物体一定不做功
D．滑动摩擦力对物体可以做正功
14．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是
A．弹性势能与弹簧的形变成正比 B．弹簧的形变越大弹性势能越大
C．弹性势能可以取负值 D．弹性势能等于弹力的功
15．一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点．以下表述错误的是（ ）
A．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
B．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大
C．若以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能小于零
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
16．关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的是：
A．重力做功与路径无关
B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定减小
C．重力势能为负值，说明其方向与规定的正方向相反
D．重力势能的大小与零势能面的选取无关
17．下列物体中，具有弹性势能的是
A．被举高的重物 B．弯曲的撑杆
C．飞行的子弹 D．滚动的足球
18．关于做功与能变化的关系，下列说法正确的是
A．物体上升时，重力做正功，重力势能增加
B．有力对物体做正功，物体的动能一定增加
C．物体动能不变，则物体所受合外力为零
D．当弹簧被拉长时，弹簧弹力做负功，弹性势能增加
19．一位同学从一楼走到三楼的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力做正功，重力势能增大
B．重力做正功，动能增大
C．重力做负功，重力势能增大
D．重力做负功，动能减小
20．如图所示，一轻弹簧的一端固定在水平面上，另一端与质量为M的物块b固定连接。质量为m的小物块a位于b的正上方，两者之间的距离为h。静止释放小物块a，a、b碰后一起向下运动但不粘连，压缩弹簧到最低点后两物块向上运动，且上升至最高点时恰不分离，重力加速度为g。则（ ）
A．弹簧被压缩到最低点时，弹簧弹性势能的增加量为a、b重力势能的减少量
B．b对a的支持力最大值为2Mg
C．若仅增大h，碰后a、b一起达到最大动能时的位置将降低
D．a、b碰撞损失的机械能为
21．物体在运动过程中，克服重力所做的功为100J，则以下说法正确的是（ ）
A．物体的高度一定不变
B．物体的高度一定降低
C．物体的重力势能一定减小了100J
D．物体的重力势能一定增加了100J
22．如图所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，加速度大小为1.25g，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小不变。则从抛出点至回到原出发点的过程中，下列情况正确的是（ ）
A．重力做的功为2mgh
B．空气阻力做的功为-0.5mgh
C．合力做的功为0.5mgh
D．重力势能先减小后增加
23．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是
A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大
D．弹性势能的大小与使弹簧发生形变的物体质量有关
三、解答题
24．一个质量为1kg的小球从5 m高的水平桌面上水平抛出，落地位置与抛出位置的水平距离为2 m，求:
(1)小球离开桌面边缘时的初速度是多大
(2)落地时小球重力势能减少了多少 （取）
25．如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力开始提升原来静止的质量为的物体，使物体以大小为的加速度匀加速上升.（取）.
求：（1）拉力的大小;
（2）前内力做的功;
（3）前内物体重力势能的变化量.
26．一劲度系数k="800" N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg的物体A、B，将它们竖直静止放在水平面上，如图所示．现将一竖直向上的变力F作用在A上，使A开始向上做匀加速运动，经0.40 s物体B刚要离开地面．g ="10" m/s2，试求：
(1)物体B刚要离开地面时，A物体的速度vA；
(2)此过程中物体A重力势能的改变量．
27．盘在地面上的一根不均匀的金属链重，长，从甲端缓慢提至乙端到恰好离地时需克服重力做功．如果改从乙端缓慢提至甲端到恰好离地要克服重力做多少功？重力势能变化了多少？（取）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．AC
【详解】
A．由题图乙看出，升降机停止运动后弹簧的拉力先变小，则小球先向上运动，小球的运动是由于惯性，所以升降机停止前小球是向上运动的，则升降机停止前在向上运动，故A正确；
B．时间内拉力小于重力，小球处于失重状态，时间内拉力也小于重力，小球也处于失重状态，故B错误；
C．时刻弹簧的拉力是0，说明时刻弹簧处于原长状态，时刻之后弹簧的拉力又开始增大，说明弹簧开始变长，所以时间内小球向下运动，时间内，弹簧对小球的弹力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力方向先向下后向上，小球先加速后减速，动能先增加后减少，故C正确；
D．时间内，小球向上运动，重力势能增加，弹簧弹性势能减少，动能增加，根据系统机械能守恒知，弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量，故D错误。
故选AC。
2．ABC
【详解】
A．重力做功为
重力势能增大，A错误；
D．合力做功
D正确；
B．根据动能定理
所以物体的动能增加，B错误；
C．根据牛顿第二定律
解得
外力F做功为
根据功能关系，除重力和弹力之外的做功等于机械能增量
C错误。
故选ABC。
3．CD
【详解】
A．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，所以电动机多做的功一定要大于，故A错误；
B．对物体受力分析知，仅有摩擦力对物体做功，由动能定理知，摩擦力对物体做功等于物体动能的增加量，故B错误；
C．物块做匀加速运动末速度为v，故此过程中物块的平均速度为，所以在物块匀加速直线运动的过程中传送带的速度为v，则传送带的位移为物块位移的2倍，因为摩擦力对物块做功为，故传送带克服摩擦力做的功为，故C正确；
D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为，故D正确。
故选CD。
4．AD
【详解】
A．花环中心电场强度为零，无穷远处电场强度为零，所以从中心到无穷远处电场强度是先增加再减少。加速度是重力和电场力的合力与质量的比值，在花环上方，重力和电场力都向下，且电场力可能先增加再减小，所以加速度可能先增加再减小，在花环下方，重力向下，电场力向上，且电场力先增加再减小，合力可能先减小再增加，所以加速度可能先减小再增加，A正确；
B．从A到重力做正功，重力势能减小，B错误；
C．从A到电场力先做正功再做负功，所以电势能先减小再增加，但由于场强不均匀，所以电场力做功及电势能变化也不均匀，C错误；
D．由机械能守恒的条件可知，除重力之外的其它力做功影响机械能的变化，电场力先做正功再做负功，所以机械能先增加再减小，小球在花环上方下落过程中电场力可能先变大再变小，在花环下方下落过程中电场力可能先变大再变小，这种变化情况是有可能的，D正确。
故选AD。
5．B
【详解】
A．发生弹性形变的物体具有弹性势能，有些物体的形变不能恢复，没有弹性势能，A错误；
B．重力势能的大小与零势能面的选取有关，B正确；
C．若规定弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为0，则无论弹簧压缩还是伸长，弹性势能均为正值，故C错误；
D．重力势能是物体和地球这个系统共有的，弹性势能属于发生弹性形变的物体，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的拉力；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故A错误．弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后再伸长，故弹簧的弹性势能先增大后减小再增大．故B错误．根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，那么弹簧的机械能即弹性势能增大mgh．故C正确．当弹簧的弹力、重力和细杆轨圆环的支持力这三个力平衡时，圆环的加速度为零，速度最大，此位置不在弹簧与光滑杆垂直的位置，选项D错误；故选C.
【点睛】
此题主要是分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；当沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大．
7．B
8．C
9．C
10．A
【分析】
7．该同学跳起离地后向上先做匀减速运动，然后向下做匀加速运动，加速度为向下的g，故上升、下降时都处于失重状态，故B正确，ACD错误。
故选B．
8．该同学上升过程中作匀减速运动，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C．
9．该同学跳起后增加的重力势能最大值是：
70×10×(2.55-2.10)J=315J
故C正确，ABD错误。
故选C．
10．根据机械能守恒定律可得：
解得：v0=3m/s，故A正确，BCD错误。
故选A．
11．C
【详解】
物体的重力势能与所选的零势能面有关，重力势能等于零的物体，高度也可以很高，也可以对别的物体做功；故A错误．重力势能的大小与零势能点的选择有关，在地平面下方的物体，它具有的重力势能不一定小于零，选项B错误；重力势能减少，重力一定对物体做正功；重力势能增加，物体一定是克服重力做功，选项C正确，D错误；故选C.
12．D
【详解】
A、弹簧的弹性势能是由于弹簧发生弹性形变而具有的势能，拉伸（或压缩）的长度越大，弹性势能越大，故A正确；
B、弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关，形变量相同时，劲度系数越大，弹性势能越大，故B正确；
C、对于同一弹簧，在弹性限度内，劲度系数一定，形变量越大，弹性势能越大，故C正确；
D、弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数和形变量有关，与使弹簧发生形变的物体无关，故D错误．
【点睛】
弹簧的弹性势能是由于弹簧发生弹性形变而具有的势能，与弹簧的形变量大小有关，与劲度系数有关，与其他因素无关．
13．D
【详解】
A、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力沿半径指向圆心，卫星相对圆心距离不变，即在万有引力的方向上卫星没有位移，故万有引力对物体不做功，故AB均错误；
C、传送带在向上传送物体时，传送带对物体的摩擦力是静摩擦力，此时的静摩擦力就对物体做功，故C错误；
D、当力的方向与物体运动方向的夹角小于时，力就对物体做正功，滑动摩擦力的方向也可以与物体的运动方向相同，如把静止的物体刚放在传送带上的时候，此时滑动摩擦力就对物体做正功，故D正确．
14．B
【解析】
根据可知，弹性势能与弹簧的形变的平方成正比，选项A错误；弹簧的形变越大弹性势能越大，选项B正确；弹性势能只能是正值，不可以取负值，选项C错误；弹性势能的变化等于弹力的功，选项D错误；故选B.
15．A
【详解】
设AB间的高度差为，BC间的高度度差为
A．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能为
小球在C点的重力势能为
因此A错误；
B．若以地面为参考平面，由于B点的位置比C点的高，因此小球在B点的重力势能比C点大，B正确；
C．若以B点所在的水平面为参考平面，C点位置在B点之下，因此小球在C点的重力势能小于零，C正确；
D．B点位置在C点上方，因此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，D正确。
故错误的选A。
16．A
【详解】
重力做功与路径无关，只与初末两态的位置有关，选项A正确；当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加，选项B错误；重力势能为负值，说明物体的位置在零势能点以下，选项C错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关，选项D错误；故选A.
17．B
【详解】
一切运动的物体都具有动能，被举高的物体都具有重力势能，发生弹性形变的物体具有弹性势能；因此， 被举高的重物，具有重力势能；弯曲的撑杆，发生了弹性形变具有弹性势能；空中飞行的子弹；由于运动而具有动能，又因为它在空中有一定高度，而具有重力势能；滚动的足球具有动能，故选项B正确，A、C、D错误．
18．D
【解析】
A、物体上升时，重力做负功，重力势能一定增加，故A、错误．B、根据动能定理可知合外力对物体做功等于物体动能的变化，故B错误．C、物体动能不变说明合外力做功为零，可以是速度的大小不变而方向变化，如匀速圆周运动，但合外力不为零指向圆心提供向心力，故C错误．D、当弹簧被拉长时，弹簧弹力做负功，弹性势能增加，D正确．故选D．
【点睛】解决本题时要知道重力做功和重力势能变化的关系，以及弹力做功和弹性势能变化的关系，这种关系相似．
19．C
【详解】
同学从一楼走到三楼的过程中，重力向下，位移向上，故重力做负功，重力势能增加；不能确定动能的变化；故选C.
20．D
【详解】
A．由于a、b碰撞过程中有能量损失，故系统机械能不守恒。a、b重力势能的减少量应为弹簧弹性势能的增加量加上损失的机械能。故A错误；
B．设弹簧最大的压缩量为x，当弹簧达到最大压缩量时，b对a的支持力最大。根据题意有
a、b向上运动到最高点时，对a分析
根据对称性可知，a1和a2大小相等
解得
故B错误；
C．碰后a、b一起达到最大动能时，对整体受力分析有
可知弹簧的压缩量与h无关，若仅增大h，碰后a、b一起达到最大动能时的位置将不变，故C错误；
D．设碰撞前a的速度大小为v1，碰撞后a、b的共同速度为v2，a下落过程中，根据动能定理
由动量守恒定律得
碰撞所损失的机械能为
联立解得
故D正确。
故选D。
21．D
【详解】
物体克服重力做功，说明重力做负功，所以物体高度升高。克服重力所做的功为100J，所以物体的重力势能一定增加了100J。
故选D。
22．B
【详解】
A．由于重力做功只与物体的初末位置有关，与物体所经过的路径无关，所以从抛出点至回到原出发点的过程中，重力做功为零，故A错误；
B．在上升过程中，根据牛顿第二定律可知
mg+f=ma
解得
f=ma-mg=0.25mg
阻力对物体做功与物体经过的路径有关，上升和下降阻力做的功都是
Wf=-fh=-0.25mgh
所以空气阻力做的总功为
Wf总=2Wf=-0.5mgh
故B正确；
C．由于重力不做功，所以合力的功即为全程中阻力做的功
W合=Wf总=-0.5mgh
故C错误；
D．物体开始阶段上升，重力做负功，重力势能增加，下降阶段，重力做正功，重力势能减小，故重力势能先增大后减小，故D错误；
故选B。
23．C
【详解】
若弹簧处于压缩状态，当弹簧变长时，它的弹性势能减小，选项A错误；弹簧的弹性势能由弹簧的形变量决定，则弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能，选项B错误； 同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大，选项C正确；弹性势能的大小由弹簧的形变量决定，与使弹簧发生形变的物体质量无关，选项D错误.
24．（1）2 m/s；(2) 50J
【详解】
（1）设小球平抛运动的时间为，在竖直方向上有
所以有
可得小球平抛的初速度大小为
（2）落地时小球重力势能减小量等于重力做功，为
25．（1）60N（2）1080J（3）900J；增加
【详解】
（1）由牛顿第二定律：
（2）
（3） 增加
26．（1）1.5 m/s．（2）36 J．
【详解】
试题分析：（1）开始时mAg=kx1
当物体B刚要离地面时kx2=mBg
可得：x1=x2="0.15" m
由x1+x2=at2
vA=at
得：vA="1.5" m/s．
（2）物体A重力势能增大，△EpA=mAg（x1+x2）="36" J．
考点：牛顿第二定律；重力势能.
27．，重力势能增加了
【详解】
设金属链的重心离乙端距离为，则当乙端刚离开地面时克服重力做功，可得：．则金属链的重心离甲端为，可知从乙端缓慢提至甲端恰好离地要克服重力做功．重力势能增加了．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，则（ ）
A．升降机停止前在向上运动
B．时间内小球处于失重状态，时间内小球处于超重状态
C．时间内小球向下运动，动能先增加后减少
D．时间内弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量
2．一质量为m的物体，在外力作用下以大小为g的加速度竖直向上做匀加速直线运动，已知g为当地重力加速度。则物体在上升高度为h的过程中，下列说法不正确的是（ ）
A．物体重力势能减少mgh B．物体的动能增加2mgh
C．物体的机械能增加mgh D．合外力对物体做功mgh
3．如图所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物块从静止释放到相对静止这一过程，下列说法正确的是（ ）
A．电动机做的功为
B．摩擦力对物体做的功为
C．传送带克服摩擦力做的功为
D．电动机增加的功率为
4．如图所示，有一均匀对称带负电花环和一质量为m的带正电小球，小球由静止从花环正上方某一高处的A点落下，穿过花环中心又下落到达与A对称的点。在这个过程中，若取花环中心为坐标原点且重力势能为零，无限远处电势为零，竖直向下为轴正方向，则关于小球的加速度a、重力势能、电势能、机械能E，这四个物理量与小球的位置坐标x的关系图像可能正确的是（ ）
A． B．
C． D．
二、单选题
5．关于重力势能和弹性势能下列说法正确的是（ ）
A．发生形变的物体一定具有弹性势能
B．重力势能的大小与零势能面的选取有关
C．若规定弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为0，则弹簧压缩时弹性势能是负值弹簧伸长时弹性势能是正值
D．重力势能属于物体，弹性势能属于发生弹性形变的物体
6．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长时，圆环高度为h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑到底端的过程中(杆与水平方向夹角为30°)( )
A．圆环机械能守恒
B．弹簧的弹性势能先减小后增大
C．弹簧的弹性势能变化了mgh
D．弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大
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 kg，他站立举臂，手指摸到的高度为2.10 m．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0.8s．不计空气阻力(取g＝10 m/s2)．
7．关于该同学跳起离地后的运动，下列说法正确的是
A．上升、下降时都处于超重状态
B．上升、下降时都处于失重状态
C．上升时处于超重状态，下降时处于失重状态
D．上升时处于失重状态，下降时处于超重状态
8．如果规定向上为正方向，则能反映该同学跳起后上升过程的图象是
A． B． C． D．
9．该同学跳起后增加的重力势能最大值是
A．126J B．148J C．315J D．186J
10．该同学跳起时获得的速度是
A．3m/s B．4m/s C．5m/s C．6 m/s
11．关于重力势能的说法，正确的是（ ）
A．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
B．在地平面下方的物体，它具有的重力势能一定小于零
C．重力势能减少，重力一定对物体做正功
D．重力势能增加，重力一定对物体做正功
12．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是 （ ）
A．弹簧的弹性势能跟拉伸（或压缩）的长度有关
B．弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关
C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大
D．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关
13．下列有关力做功的说法正确的是（ ）
A．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力对卫星做正功
B．卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力对卫星做负功
C．静摩擦力对物体一定不做功
D．滑动摩擦力对物体可以做正功
14．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是
A．弹性势能与弹簧的形变成正比 B．弹簧的形变越大弹性势能越大
C．弹性势能可以取负值 D．弹性势能等于弹力的功
15．一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点．以下表述错误的是（ ）
A．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
B．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大
C．若以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能小于零
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
16．关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的是：
A．重力做功与路径无关
B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定减小
C．重力势能为负值，说明其方向与规定的正方向相反
D．重力势能的大小与零势能面的选取无关
17．下列物体中，具有弹性势能的是
A．被举高的重物 B．弯曲的撑杆
C．飞行的子弹 D．滚动的足球
18．关于做功与能变化的关系，下列说法正确的是
A．物体上升时，重力做正功，重力势能增加
B．有力对物体做正功，物体的动能一定增加
C．物体动能不变，则物体所受合外力为零
D．当弹簧被拉长时，弹簧弹力做负功，弹性势能增加
19．一位同学从一楼走到三楼的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．重力做正功，重力势能增大
B．重力做正功，动能增大
C．重力做负功，重力势能增大
D．重力做负功，动能减小
20．如图所示，一轻弹簧的一端固定在水平面上，另一端与质量为M的物块b固定连接。质量为m的小物块a位于b的正上方，两者之间的距离为h。静止释放小物块a，a、b碰后一起向下运动但不粘连，压缩弹簧到最低点后两物块向上运动，且上升至最高点时恰不分离，重力加速度为g。则（ ）
A．弹簧被压缩到最低点时，弹簧弹性势能的增加量为a、b重力势能的减少量
B．b对a的支持力最大值为2Mg
C．若仅增大h，碰后a、b一起达到最大动能时的位置将降低
D．a、b碰撞损失的机械能为
21．物体在运动过程中，克服重力所做的功为100J，则以下说法正确的是（ ）
A．物体的高度一定不变
B．物体的高度一定降低
C．物体的重力势能一定减小了100J
D．物体的重力势能一定增加了100J
22．如图所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，加速度大小为1.25g，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小不变。则从抛出点至回到原出发点的过程中，下列情况正确的是（ ）
A．重力做的功为2mgh
B．空气阻力做的功为-0.5mgh
C．合力做的功为0.5mgh
D．重力势能先减小后增加
23．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是
A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大
B．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大
D．弹性势能的大小与使弹簧发生形变的物体质量有关
三、解答题
24．一个质量为1kg的小球从5 m高的水平桌面上水平抛出，落地位置与抛出位置的水平距离为2 m，求:
(1)小球离开桌面边缘时的初速度是多大
(2)落地时小球重力势能减少了多少 （取）
25．如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力开始提升原来静止的质量为的物体，使物体以大小为的加速度匀加速上升.（取）.
求：（1）拉力的大小;
（2）前内力做的功;
（3）前内物体重力势能的变化量.
26．一劲度系数k="800" N/m的轻质弹簧两端分别连接着质量均为12 kg的物体A、B，将它们竖直静止放在水平面上，如图所示．现将一竖直向上的变力F作用在A上，使A开始向上做匀加速运动，经0.40 s物体B刚要离开地面．g ="10" m/s2，试求：
(1)物体B刚要离开地面时，A物体的速度vA；
(2)此过程中物体A重力势能的改变量．
27．盘在地面上的一根不均匀的金属链重，长，从甲端缓慢提至乙端到恰好离地时需克服重力做功．如果改从乙端缓慢提至甲端到恰好离地要克服重力做多少功？重力势能变化了多少？（取）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．AC
【详解】
A．由题图乙看出，升降机停止运动后弹簧的拉力先变小，则小球先向上运动，小球的运动是由于惯性，所以升降机停止前小球是向上运动的，则升降机停止前在向上运动，故A正确；
B．时间内拉力小于重力，小球处于失重状态，时间内拉力也小于重力，小球也处于失重状态，故B错误；
C．时刻弹簧的拉力是0，说明时刻弹簧处于原长状态，时刻之后弹簧的拉力又开始增大，说明弹簧开始变长，所以时间内小球向下运动，时间内，弹簧对小球的弹力先小于重力，后大于重力，小球所受的合力方向先向下后向上，小球先加速后减速，动能先增加后减少，故C正确；
D．时间内，小球向上运动，重力势能增加，弹簧弹性势能减少，动能增加，根据系统机械能守恒知，弹簧弹性势能变化量大于小球动能变化量，故D错误。
故选AC。
2．ABC
【详解】
A．重力做功为
重力势能增大，A错误；
D．合力做功
D正确；
B．根据动能定理
所以物体的动能增加，B错误；
C．根据牛顿第二定律
解得
外力F做功为
根据功能关系，除重力和弹力之外的做功等于机械能增量
C错误。
故选ABC。
3．CD
【详解】
A．电动机多做的功转化成了物体的动能和内能，物体在这个过程中获得动能就是，所以电动机多做的功一定要大于，故A错误；
B．对物体受力分析知，仅有摩擦力对物体做功，由动能定理知，摩擦力对物体做功等于物体动能的增加量，故B错误；
C．物块做匀加速运动末速度为v，故此过程中物块的平均速度为，所以在物块匀加速直线运动的过程中传送带的速度为v，则传送带的位移为物块位移的2倍，因为摩擦力对物块做功为，故传送带克服摩擦力做的功为，故C正确；
D．电动机增加的功率即为克服摩擦力做功的功率，大小为，故D正确。
故选CD。
4．AD
【详解】
A．花环中心电场强度为零，无穷远处电场强度为零，所以从中心到无穷远处电场强度是先增加再减少。加速度是重力和电场力的合力与质量的比值，在花环上方，重力和电场力都向下，且电场力可能先增加再减小，所以加速度可能先增加再减小，在花环下方，重力向下，电场力向上，且电场力先增加再减小，合力可能先减小再增加，所以加速度可能先减小再增加，A正确；
B．从A到重力做正功，重力势能减小，B错误；
C．从A到电场力先做正功再做负功，所以电势能先减小再增加，但由于场强不均匀，所以电场力做功及电势能变化也不均匀，C错误；
D．由机械能守恒的条件可知，除重力之外的其它力做功影响机械能的变化，电场力先做正功再做负功，所以机械能先增加再减小，小球在花环上方下落过程中电场力可能先变大再变小，在花环下方下落过程中电场力可能先变大再变小，这种变化情况是有可能的，D正确。
故选AD。
5．B
【详解】
A．发生弹性形变的物体具有弹性势能，有些物体的形变不能恢复，没有弹性势能，A错误；
B．重力势能的大小与零势能面的选取有关，B正确；
C．若规定弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为0，则无论弹簧压缩还是伸长，弹性势能均为正值，故C错误；
D．重力势能是物体和地球这个系统共有的，弹性势能属于发生弹性形变的物体，故D错误。
故选B。
6．C
【详解】
圆环沿杆滑下，滑到杆的底端的过程中有两个力对圆环做功，即环的重力和弹簧的拉力；所以圆环的机械能不守恒，如果把圆环和弹簧组成的系统作为研究对象，则系统的机械能守恒，故A错误．弹簧的弹性势能随弹簧的形变量的变化而变化，由图知弹簧先缩短后再伸长，故弹簧的弹性势能先增大后减小再增大．故B错误．根据系统的机械能守恒，圆环的机械能减少了mgh，那么弹簧的机械能即弹性势能增大mgh．故C正确．当弹簧的弹力、重力和细杆轨圆环的支持力这三个力平衡时，圆环的加速度为零，速度最大，此位置不在弹簧与光滑杆垂直的位置，选项D错误；故选C.
【点睛】
此题主要是分析圆环沿杆下滑的过程的受力和做功情况，只有重力弹簧的拉力做功，所以圆环机械能不守恒，但是系统的机械能守恒；当沿杆方向合力为零的时刻，圆环的速度最大．
7．B
8．C
9．C
10．A
【分析】
7．该同学跳起离地后向上先做匀减速运动，然后向下做匀加速运动，加速度为向下的g，故上升、下降时都处于失重状态，故B正确，ACD错误。
故选B．
8．该同学上升过程中作匀减速运动，故C符合题意，ABD不符合题意。
故选C．
9．该同学跳起后增加的重力势能最大值是：
70×10×(2.55-2.10)J=315J
故C正确，ABD错误。
故选C．
10．根据机械能守恒定律可得：
解得：v0=3m/s，故A正确，BCD错误。
故选A．
11．C
【详解】
物体的重力势能与所选的零势能面有关，重力势能等于零的物体，高度也可以很高，也可以对别的物体做功；故A错误．重力势能的大小与零势能点的选择有关，在地平面下方的物体，它具有的重力势能不一定小于零，选项B错误；重力势能减少，重力一定对物体做正功；重力势能增加，物体一定是克服重力做功，选项C正确，D错误；故选C.
12．D
【详解】
A、弹簧的弹性势能是由于弹簧发生弹性形变而具有的势能，拉伸（或压缩）的长度越大，弹性势能越大，故A正确；
B、弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关，形变量相同时，劲度系数越大，弹性势能越大，故B正确；
C、对于同一弹簧，在弹性限度内，劲度系数一定，形变量越大，弹性势能越大，故C正确；
D、弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数和形变量有关，与使弹簧发生形变的物体无关，故D错误．
【点睛】
弹簧的弹性势能是由于弹簧发生弹性形变而具有的势能，与弹簧的形变量大小有关，与劲度系数有关，与其他因素无关．
13．D
【详解】
A、卫星绕地球做匀速圆周运动，万有引力沿半径指向圆心，卫星相对圆心距离不变，即在万有引力的方向上卫星没有位移，故万有引力对物体不做功，故AB均错误；
C、传送带在向上传送物体时，传送带对物体的摩擦力是静摩擦力，此时的静摩擦力就对物体做功，故C错误；
D、当力的方向与物体运动方向的夹角小于时，力就对物体做正功，滑动摩擦力的方向也可以与物体的运动方向相同，如把静止的物体刚放在传送带上的时候，此时滑动摩擦力就对物体做正功，故D正确．
14．B
【解析】
根据可知，弹性势能与弹簧的形变的平方成正比，选项A错误；弹簧的形变越大弹性势能越大，选项B正确；弹性势能只能是正值，不可以取负值，选项C错误；弹性势能的变化等于弹力的功，选项D错误；故选B.
15．A
【详解】
设AB间的高度差为，BC间的高度度差为
A．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能为
小球在C点的重力势能为
因此A错误；
B．若以地面为参考平面，由于B点的位置比C点的高，因此小球在B点的重力势能比C点大，B正确；
C．若以B点所在的水平面为参考平面，C点位置在B点之下，因此小球在C点的重力势能小于零，C正确；
D．B点位置在C点上方，因此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，D正确。
故错误的选A。
16．A
【详解】
重力做功与路径无关，只与初末两态的位置有关，选项A正确；当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加，选项B错误；重力势能为负值，说明物体的位置在零势能点以下，选项C错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关，选项D错误；故选A.
17．B
【详解】
一切运动的物体都具有动能，被举高的物体都具有重力势能，发生弹性形变的物体具有弹性势能；因此， 被举高的重物，具有重力势能；弯曲的撑杆，发生了弹性形变具有弹性势能；空中飞行的子弹；由于运动而具有动能，又因为它在空中有一定高度，而具有重力势能；滚动的足球具有动能，故选项B正确，A、C、D错误．
18．D
【解析】
A、物体上升时，重力做负功，重力势能一定增加，故A、错误．B、根据动能定理可知合外力对物体做功等于物体动能的变化，故B错误．C、物体动能不变说明合外力做功为零，可以是速度的大小不变而方向变化，如匀速圆周运动，但合外力不为零指向圆心提供向心力，故C错误．D、当弹簧被拉长时，弹簧弹力做负功，弹性势能增加，D正确．故选D．
【点睛】解决本题时要知道重力做功和重力势能变化的关系，以及弹力做功和弹性势能变化的关系，这种关系相似．
19．C
【详解】
同学从一楼走到三楼的过程中，重力向下，位移向上，故重力做负功，重力势能增加；不能确定动能的变化；故选C.
20．D
【详解】
A．由于a、b碰撞过程中有能量损失，故系统机械能不守恒。a、b重力势能的减少量应为弹簧弹性势能的增加量加上损失的机械能。故A错误；
B．设弹簧最大的压缩量为x，当弹簧达到最大压缩量时，b对a的支持力最大。根据题意有
a、b向上运动到最高点时，对a分析
根据对称性可知，a1和a2大小相等
解得
故B错误；
C．碰后a、b一起达到最大动能时，对整体受力分析有
可知弹簧的压缩量与h无关，若仅增大h，碰后a、b一起达到最大动能时的位置将不变，故C错误；
D．设碰撞前a的速度大小为v1，碰撞后a、b的共同速度为v2，a下落过程中，根据动能定理
由动量守恒定律得
碰撞所损失的机械能为
联立解得
故D正确。
故选D。
21．D
【详解】
物体克服重力做功，说明重力做负功，所以物体高度升高。克服重力所做的功为100J，所以物体的重力势能一定增加了100J。
故选D。
22．B
【详解】
A．由于重力做功只与物体的初末位置有关，与物体所经过的路径无关，所以从抛出点至回到原出发点的过程中，重力做功为零，故A错误；
B．在上升过程中，根据牛顿第二定律可知
mg+f=ma
解得
f=ma-mg=0.25mg
阻力对物体做功与物体经过的路径有关，上升和下降阻力做的功都是
Wf=-fh=-0.25mgh
所以空气阻力做的总功为
Wf总=2Wf=-0.5mgh
故B正确；
C．由于重力不做功，所以合力的功即为全程中阻力做的功
W合=Wf总=-0.5mgh
故C错误；
D．物体开始阶段上升，重力做负功，重力势能增加，下降阶段，重力做正功，重力势能减小，故重力势能先增大后减小，故D错误；
故选B。
23．C
【详解】
若弹簧处于压缩状态，当弹簧变长时，它的弹性势能减小，选项A错误；弹簧的弹性势能由弹簧的形变量决定，则弹簧在拉伸时的弹性势能不一定大于压缩时的弹性势能，选项B错误； 同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大，选项C正确；弹性势能的大小由弹簧的形变量决定，与使弹簧发生形变的物体质量无关，选项D错误.
24．（1）2 m/s；(2) 50J
【详解】
（1）设小球平抛运动的时间为，在竖直方向上有
所以有
可得小球平抛的初速度大小为
（2）落地时小球重力势能减小量等于重力做功，为
25．（1）60N（2）1080J（3）900J；增加
【详解】
（1）由牛顿第二定律：
（2）
（3） 增加
26．（1）1.5 m/s．（2）36 J．
【详解】
试题分析：（1）开始时mAg=kx1
当物体B刚要离地面时kx2=mBg
可得：x1=x2="0.15" m
由x1+x2=at2
vA=at
得：vA="1.5" m/s．
（2）物体A重力势能增大，△EpA=mAg（x1+x2）="36" J．
考点：牛顿第二定律；重力势能.
27．，重力势能增加了
【详解】
设金属链的重心离乙端距离为，则当乙端刚离开地面时克服重力做功，可得：．则金属链的重心离甲端为，可知从乙端缓慢提至甲端恰好离地要克服重力做功．重力势能增加了．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页