8.2重力势能 课时提升练（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.2重力势能 课时提升练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 341.0KB | ||
| 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 07:24:08 | ||
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文档简介
8.2重力势能 课时提升练（解析版）
一、选择题
1．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设以桌面处为参考平面，则小球落到地面的重力势能和整个过程中重力势能变化分别为（ ）
A．重力势能为，重力势能减少
B．重力势能为，重力势能增加
C．重力势能为，重力势能增加
D．重力势能为，重力势能减少
2．如图所示，质量为m的小滑块从O点以速度v0沿水平面向左运动，小滑块撞击弹簧后被弹簧弹回并最终静止于O点，则运动过程中弹簧获得的最大弹性势能是( )
A． B． C． D．
3．如图所示，以大小为的水平速度将甲球自点抛出，甲球恰好垂直落在倾角为30°的斜面上。再以大小为的水平速度将乙球自点（未画出）抛出，乙球也能垂直落在该斜面上。甲、乙两个小球的质量相等，不计空气阻力，则甲、乙两球从抛出到落在斜面上的过程中重力做功之比为（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．1∶6
4．足球场上运动员将球踢出，足球在空中划过一条漂亮的弧线，球的轨迹如图所示。若以虚线位置为零势能面，则从足球被踢出到落地的过程中，足球的重力势能（ ）
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
5．两个完全相同的小球，在同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，最后都落到同一水平地面上。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）A．两小球落地时速度相同
B．从抛出至落地，重力对两小球做的功相同
C．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
D．从抛出至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
6．物体做自由落体运动，表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列图像中能正确反映和h之间关系的是（ ）
A． B． C． D．
7．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
8．下列说法正确的是（ ）
A．位移、速度、功率、重力势能都是矢量
B．牛顿用实验测出万有引力常量G，被称为能称出地球质量的人
C．伽利略对自由落体运动的研究，采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法
D．研究短跑运动员的起跑姿势时，可以将运动员视为质点，这种研究方法属于替代法
9．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
10．两个体重相同的学生分别以图示路径由静止从地面登上高为h的阶梯顶端A。对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．两学生的位移相等 B．两学生运动时间一定相等
C．两学生克服重力做功一定相等 D．两学生克服重力做功的平均功率一定相等
11．如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能一直减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性势能一直变大
C．运动员整个下落过程中，重力势能的减小量大于重力所做的功
D．运动员整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
12．质量为m的灯笼悬挂在空中，距地面高度为h。重力加速度为g，取地面为零势能面，则灯笼具有的重力势能为（ ）
A． B．mgh C．
13．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力大小恒为f，则在从物体被抛出到落回抛出点的全过程中（ ）
A．空气阻力做的功为零 B．物体克服空气阻力做的功为2fh
C．重力所做的功为零 D．重力所做的功为2mgh
14．质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A．起跳阶段，地面对人的弹力不做功
B．上升过程中，重力势能增加mgh
C．从起跳最低点到上升最高点过程先超重后失重
D．刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动
15．关于重力势能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能是一个定值
B．当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少
C．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0
D．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
二、解答题
16．某撑竿跳高运动员的身高为，质量为，他在某次比赛中的最好成绩是，该过程中他的重力势能的改变量为多少？（取，设重心在身高一半的位置）
17．如图所示，轻弹簧一端固定，另一端连接一个物块。物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，物块与桌面间的动摩擦因数为μ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量。
(1)画出弹簧弹力F随弹簧的伸长量x变化的F-x图像；
(2)根据F—x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；
(3)物块由x1处向右运动到x3处，然后由x3处返回到x2处，在这个过程中，分别求出弹簧弹力所做的功；滑动摩擦力所做的功；比较两种力做功的特点有何不同。
试卷第页，共页
参考答案
1．D
【解析】
以桌面为参考平面，落地时物体的重力势能为-mgh，初状态重力势能为mgH，即重力势能的变化
所以重力势能减少了
故ABC错误，D正确。
故选D。
2．B
【解析】
设动摩擦因数为μ，O点离弹簧右端距离为L，弹簧最大压缩量为，小滑块从O点运动到弹簧压缩量最大时，速度减为0，由动能定理可得
再分析弹簧压缩量最大到小滑块最终静止的过程，由动能定理可得
联立可得
故弹簧获得的最大弹性势能是，选项B正确，ACD错误。
故选B。
3．C
【解析】
以大小为的水平速度将甲球自点抛出，甲球恰好垂直落在倾角为30°的斜面上，则
则
若速度变为2v，则
则
则两次重力做功之比
故选C。
4．D
【解析】
从足球被踢出到落地的过程中，足球的重力不变，根据
足球在零势能面一下，先逐渐接近零势能面，然后在零势能面上距离零势能面高度逐渐增大，到达最高点后距离零势能面高度逐渐减小，越过零势能面后逐渐远离零势能面，则其重力势能先增大后减小。
故选D。
5．B
【解析】
A．由运动的合成分解可知，两小球落地时的速度大小相同，但方向不同，故A错误；
B．由重力做功的特点可知，在空中运动的整个过程中，重力做的功相同，故B正确；
C．由
P=mgvcosθ
可知两小球落地时，重力的瞬时功率不相同，故C错误；
D．从抛出至落地，重力对两小球做的功相同，但两小球运动的时间不同，重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误。
故选B。
6．B
【解析】
设初始位置距地面的高度为H，则
整理得
图像时一次函数。
故选B。
7．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。
8．C
【解析】
A．位移、速度是矢量，功率、重力势能是标量，A错误
B．卡文迪许用实验测出万有引力常量G，被称为能称出地球质量的人，B错误；
C．伽利略对自由落体运动的研究，采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法，C正确；
D．研究短跑运动员的起跑姿势时，运动员的肢体动作是研究的重点，不能将运动员视为质点，D错误。
故选C。
9．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。
10．C
【解析】
A．由位移的定义可知，两学生的位移不相等，A错误；
B．由于两学生的位移不相等，且运动速度不知道，故两学生运动时间无法比较，B错误；
C．由于两学生竖直方向上升的高度相同，且两同学体重相同，故克服重力做功一定相等，C正确；
D．由于两学生运动的时间不知道，故两学生克服重力做功的平均功率无法比较，D错误。
故选C。
11．B
【解析】
蹦极绳张紧后的下落过程中，开始时弹力小于重力，速度逐渐增大，当弹力等于重力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，速度逐渐减小，直到为零，所以动能先变大后变小，弹力一直做负功，弹性势能一直增加，整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功，重力势能的改变量只与高度差有关，与重力势能的零势能点选取没有关系。
故选B。
12．B
【解析】
取地面为零势能面，则灯笼具有的重力势能为
故选B。
13．BC
【解析】
AB．空气阻力与速度方向相反，所以空气阻力做功为
故B正确，A错误；
CD．由于物体上升又回到初始位置，高度差为零，所以重力做功为零，故C正确，D错误。
故选BC。
14．AC
【解析】
A．该同学起跳脚蹬地的过程中，地面对人的弹力方向上没位移，所以弹力不做功，A正确；
B．上升过程中，人的重心上升的高度小于h，则重力势能增加量小于mgh，B错误；
C．从起跳最低点到上升最高点过程该同学先加速运动离地后做减速运动，即加速度先向上然后向下，则先超重后失重，C正确；
D．刚接触海绵垫时，重力大于海面的弹力，先做加速运动，当重力小于海面的弹力后做减速运动，D错误。
故选AC。
15．BD
【解析】
A．重力势能是相对的，参考面选取不同，重力势能的值不同，故A错误；
B．重力做功时，物体下落，重力势能减少，故B正确；
CD．若参考面不是选地面，则地面上的物体重力势能不为0，重力势能是物体和地球共有的，故C错误，D正确。
故选BD。
16．
【解析】
解：取地面为零势能面，该运动员的身高为，则他的重心的高度为，在撑竿跳高的过程中，他的重心升高的高度
在重心升高的过程中，其克服重力所做的功
则运动员的重力势能增加了
17．(1)；(2)；(3) ，，，；弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关
【解析】
(1)根据
F=kx
则弹簧弹力F随弹簧的伸长量x变化的F-x图像如图所示
(2)物块沿轴从点运动到位置的过程中，弹力做负功，图线下的面积等于弹力做功大小，故弹力做功为
(3)物块由向右运动到的过程中，弹力做功为
物块由运动到的过程中，弹力做功为
整个过程中弹力做功
整个过程中，摩擦力做功
比较两力做功可知，弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关。
试卷第页，共页
一、选择题
1．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设以桌面处为参考平面，则小球落到地面的重力势能和整个过程中重力势能变化分别为（ ）
A．重力势能为，重力势能减少
B．重力势能为，重力势能增加
C．重力势能为，重力势能增加
D．重力势能为，重力势能减少
2．如图所示，质量为m的小滑块从O点以速度v0沿水平面向左运动，小滑块撞击弹簧后被弹簧弹回并最终静止于O点，则运动过程中弹簧获得的最大弹性势能是( )
A． B． C． D．
3．如图所示，以大小为的水平速度将甲球自点抛出，甲球恰好垂直落在倾角为30°的斜面上。再以大小为的水平速度将乙球自点（未画出）抛出，乙球也能垂直落在该斜面上。甲、乙两个小球的质量相等，不计空气阻力，则甲、乙两球从抛出到落在斜面上的过程中重力做功之比为（ ）
A．1∶1 B．1∶2 C．1∶4 D．1∶6
4．足球场上运动员将球踢出，足球在空中划过一条漂亮的弧线，球的轨迹如图所示。若以虚线位置为零势能面，则从足球被踢出到落地的过程中，足球的重力势能（ ）
A．一直增大 B．一直减小
C．先减小后增大 D．先增大后减小
5．两个完全相同的小球，在同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出，最后都落到同一水平地面上。不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）A．两小球落地时速度相同
B．从抛出至落地，重力对两小球做的功相同
C．两小球落地时，重力的瞬时功率相同
D．从抛出至落地，重力对两小球做功的平均功率相同
6．物体做自由落体运动，表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列图像中能正确反映和h之间关系的是（ ）
A． B． C． D．
7．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
8．下列说法正确的是（ ）
A．位移、速度、功率、重力势能都是矢量
B．牛顿用实验测出万有引力常量G，被称为能称出地球质量的人
C．伽利略对自由落体运动的研究，采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法
D．研究短跑运动员的起跑姿势时，可以将运动员视为质点，这种研究方法属于替代法
9．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
10．两个体重相同的学生分别以图示路径由静止从地面登上高为h的阶梯顶端A。对于这个过程，下列说法正确的是（ ）
A．两学生的位移相等 B．两学生运动时间一定相等
C．两学生克服重力做功一定相等 D．两学生克服重力做功的平均功率一定相等
11．如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法正确的是（ ）
A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能一直减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性势能一直变大
C．运动员整个下落过程中，重力势能的减小量大于重力所做的功
D．运动员整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
12．质量为m的灯笼悬挂在空中，距地面高度为h。重力加速度为g，取地面为零势能面，则灯笼具有的重力势能为（ ）
A． B．mgh C．
13．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力大小恒为f，则在从物体被抛出到落回抛出点的全过程中（ ）
A．空气阻力做的功为零 B．物体克服空气阻力做的功为2fh
C．重力所做的功为零 D．重力所做的功为2mgh
14．质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则（ ）
A．起跳阶段，地面对人的弹力不做功
B．上升过程中，重力势能增加mgh
C．从起跳最低点到上升最高点过程先超重后失重
D．刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动
15．关于重力势能的理解，下列说法正确的是（ ）
A．重力势能是一个定值
B．当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少
C．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0
D．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
二、解答题
16．某撑竿跳高运动员的身高为，质量为，他在某次比赛中的最好成绩是，该过程中他的重力势能的改变量为多少？（取，设重心在身高一半的位置）
17．如图所示，轻弹簧一端固定，另一端连接一个物块。物块（可视为质点）的质量为m，在水平桌面上沿x轴运动，物块与桌面间的动摩擦因数为μ。以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O，当弹簧的伸长量为x时，物块所受弹簧弹力大小为F=kx，k为常量。
(1)画出弹簧弹力F随弹簧的伸长量x变化的F-x图像；
(2)根据F—x图像求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功；
(3)物块由x1处向右运动到x3处，然后由x3处返回到x2处，在这个过程中，分别求出弹簧弹力所做的功；滑动摩擦力所做的功；比较两种力做功的特点有何不同。
试卷第页，共页
参考答案
1．D
【解析】
以桌面为参考平面，落地时物体的重力势能为-mgh，初状态重力势能为mgH，即重力势能的变化
所以重力势能减少了
故ABC错误，D正确。
故选D。
2．B
【解析】
设动摩擦因数为μ，O点离弹簧右端距离为L，弹簧最大压缩量为，小滑块从O点运动到弹簧压缩量最大时，速度减为0，由动能定理可得
再分析弹簧压缩量最大到小滑块最终静止的过程，由动能定理可得
联立可得
故弹簧获得的最大弹性势能是，选项B正确，ACD错误。
故选B。
3．C
【解析】
以大小为的水平速度将甲球自点抛出，甲球恰好垂直落在倾角为30°的斜面上，则
则
若速度变为2v，则
则
则两次重力做功之比
故选C。
4．D
【解析】
从足球被踢出到落地的过程中，足球的重力不变，根据
足球在零势能面一下，先逐渐接近零势能面，然后在零势能面上距离零势能面高度逐渐增大，到达最高点后距离零势能面高度逐渐减小，越过零势能面后逐渐远离零势能面，则其重力势能先增大后减小。
故选D。
5．B
【解析】
A．由运动的合成分解可知，两小球落地时的速度大小相同，但方向不同，故A错误；
B．由重力做功的特点可知，在空中运动的整个过程中，重力做的功相同，故B正确；
C．由
P=mgvcosθ
可知两小球落地时，重力的瞬时功率不相同，故C错误；
D．从抛出至落地，重力对两小球做的功相同，但两小球运动的时间不同，重力对两小球做功的平均功率不相同，故D错误。
故选B。
6．B
【解析】
设初始位置距地面的高度为H，则
整理得
图像时一次函数。
故选B。
7．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。
8．C
【解析】
A．位移、速度是矢量，功率、重力势能是标量，A错误
B．卡文迪许用实验测出万有引力常量G，被称为能称出地球质量的人，B错误；
C．伽利略对自由落体运动的研究，采用了实验和逻辑推理相结合的研究方法，C正确；
D．研究短跑运动员的起跑姿势时，运动员的肢体动作是研究的重点，不能将运动员视为质点，D错误。
故选C。
9．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。
10．C
【解析】
A．由位移的定义可知，两学生的位移不相等，A错误；
B．由于两学生的位移不相等，且运动速度不知道，故两学生运动时间无法比较，B错误；
C．由于两学生竖直方向上升的高度相同，且两同学体重相同，故克服重力做功一定相等，C正确；
D．由于两学生运动的时间不知道，故两学生克服重力做功的平均功率无法比较，D错误。
故选C。
11．B
【解析】
蹦极绳张紧后的下落过程中，开始时弹力小于重力，速度逐渐增大，当弹力等于重力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，速度逐渐减小，直到为零，所以动能先变大后变小，弹力一直做负功，弹性势能一直增加，整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功，重力势能的改变量只与高度差有关，与重力势能的零势能点选取没有关系。
故选B。
12．B
【解析】
取地面为零势能面，则灯笼具有的重力势能为
故选B。
13．BC
【解析】
AB．空气阻力与速度方向相反，所以空气阻力做功为
故B正确，A错误；
CD．由于物体上升又回到初始位置，高度差为零，所以重力做功为零，故C正确，D错误。
故选BC。
14．AC
【解析】
A．该同学起跳脚蹬地的过程中，地面对人的弹力方向上没位移，所以弹力不做功，A正确；
B．上升过程中，人的重心上升的高度小于h，则重力势能增加量小于mgh，B错误；
C．从起跳最低点到上升最高点过程该同学先加速运动离地后做减速运动，即加速度先向上然后向下，则先超重后失重，C正确；
D．刚接触海绵垫时，重力大于海面的弹力，先做加速运动，当重力小于海面的弹力后做减速运动，D错误。
故选AC。
15．BD
【解析】
A．重力势能是相对的，参考面选取不同，重力势能的值不同，故A错误；
B．重力做功时，物体下落，重力势能减少，故B正确；
CD．若参考面不是选地面，则地面上的物体重力势能不为0，重力势能是物体和地球共有的，故C错误，D正确。
故选BD。
16．
【解析】
解：取地面为零势能面，该运动员的身高为，则他的重心的高度为，在撑竿跳高的过程中，他的重心升高的高度
在重心升高的过程中，其克服重力所做的功
则运动员的重力势能增加了
17．(1)；(2)；(3) ，，，；弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关
【解析】
(1)根据
F=kx
则弹簧弹力F随弹簧的伸长量x变化的F-x图像如图所示
(2)物块沿轴从点运动到位置的过程中，弹力做负功，图线下的面积等于弹力做功大小，故弹力做功为
(3)物块由向右运动到的过程中，弹力做功为
物块由运动到的过程中，弹力做功为
整个过程中弹力做功
整个过程中，摩擦力做功
比较两力做功可知，弹力做功与实际路径无关，取决于始末两点间的位置，而摩擦力做功与实际路径有关。
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