8.2 重力势能 课后提升（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.2 重力势能 课后提升（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 568.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-05 16:43:10 | ||
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文档简介
8.2 重力势能 课后提升 2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、单选题
1．将一支圆珠笔倒立在桌面上，向下按压圆珠笔使笔尖露出的过程中，笔帽内弹簧的弹性势能（ ）
A．减小 B．增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小
2．如图所示，一个足球在地面上由位置1被踢出后经最高点位置2落到地面上的位置3，关于足球重力势能变化的说法正确的是（ ）
A．足球由位置1运动到位置2过程中重力势能增加
B．足球由位置1运动到位置2过程中重力势能减少
C．足球由位置2运动到位置3过程中重力势能增加
D．足球由位置2运动到位置3过程中重力势能不变
3．刀削面是人们喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图1所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度，飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m，如图2所示。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。在空中运动的过程中，面片的重力势能（ ）
A．先增大后减小 B．逐渐增大
C．保持不变 D．逐渐减小
4．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
5．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
6．取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，不计空气阻力，已知该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为，则在抛出点其动能与重力势能的大小关系（ ）
A．动能和势能相等
B．势能大于动能
C．动能大于势能
D．因抛出时速度及高度未知，大小关系无法确定
7．两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
8．根据生活经验可知，处于自然状态的水都是往低处流的，当水不再流动时，水面应该处于同一高度．在著名的牛顿“水桶实验”中发现：将一桶水绕竖直固定中心转轴以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，水桶截面图如图所示，这一现象可解释为，以桶为参考系，其中的水除受重力外，还受到一个与转轴垂直的“力”，其方向背离转轴，大小与到轴的垂直距离成正比。水面上的一个小水滴在该“力”作用下也具有一个对应的“势能”，在重力和该“力”的共同作用下，水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的总势能根据以上信息可知，下列说法中错误的是（ ）
A．该“力”对水面上小水滴做功与路径无关
B．小水滴沿水面向上移动时，该“势能”减小
C．小水滴沿水面向上移动时，受到重力和该“力”的合力不变
D．最终稳定时，水面上的一个小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直
9．如图所示，表面光滑的斜面固定在地面上其顶端装有轻质光滑的定滑轮。小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮，A、B处于同一高度并保持静止。剪断轻绳，A、B物块下落到地面。此过程中（ ）
A．两物块所用的时间相同 B．两物块重力的平均功率相同
C．两物块速度的变化快慢相同 D．两物块重力势能的变化量相同
10．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
二、多选题
11．质量为的飞行器从地面竖直向上飞行，其速度—时间图象如图所示，取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．末飞行器的动能为
B．在加速上升阶段飞行器受到的升力为
C．内升力对飞行器做的负功
D．飞行器上升过程中增加的机械能为
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．如图所示为家用撮箕的示意图，撮箕的、两面相互垂直，一玩具篮球放于撮箕内与、两面均接触（不计它们间的摩擦），表面对篮球的作用力为。当撮箕从图示位置开始绕轴旋转90°至面竖直的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．一直减小 B．先增大后减小
C．玩具篮球的重力势能保持不变 D．玩具篮球的重力势能先增大后减小
14．长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ）
A．甲在空中的运动时间比乙的长
B．甲抛出时的初速度比乙小
C．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
D．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mgh
三、填空题
15．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
16．炎热的暑假，小帅和家人一起到山上避暑纳凉。当汽车行驶到山顶时，他发现携带的密封零食包装袋鼓起来了，这是因为山顶上的气压比山脚下的气压_______选填（“高”或“低”）造成的。从山脚到山顶，零食袋的重力势能______（选填“增大”或“减小”）。
四、解答题
17．疫情期间，质量为25kg的小孩在如图所示的小区游乐场荡秋千。小孩可以看作质点，小孩坐在秋千板上静止时，小孩离系绳子的横梁l=2.5m；如果秋千板摆到最低点时，小孩的速度为5m/s；当秋千板摆到最高点时，小孩与横梁在竖直方向上的距离为h=1.5m，不考虑空气阻力的影响。（取g=10m/s2）求：
（1）秋千从最高点摆到最低点的过程中，小孩重力做了多少的功
（2）当秋千板摆到最低点时，小孩对秋千板的压力大小与方向？
18．跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量m=50kg的跑酷运动员，在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以的速度从边缘的A点水平向右跳出，运动时间=0.6s后落在一倾角为53°的斜面B点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势，以的速度从B点水平向左蹬出，刚好落到斜面的底端C点。假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度大小；
（2）从B点落到C点的过程中运动员重力做的功W。
19．如图1所示，一质量为15kg的孩子滑滑梯的情景，图2为滑梯的示意图，已知滑梯的高度hAC=3m，斜面AB的长度l=5m，斜面的滑动摩擦系数，现孩子（视为质点）从滑梯顶端A点，静止下滑，沿着斜面AB加速下滑到滑梯底端B处，求∶
（1）滑滑梯过程中重力对孩子做功；
（2）滑滑梯过程中重力的平均功率；
（3）孩子滑到底端时，重力的功率。
20．某兴趣小组通过探究得到弹性势能的表达式为，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度，请结合弹性势能表达式计算下列问题。 放在地面上的物体上端系在劲度系数k=200N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示，手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h=0.5m高处。 如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦，（g取10m/s2）。 求：
（1）弹簧弹性势能的大小；
（2）物体重力势能的增量；
试卷第1页，共3页
试卷第9页，共1页
参考答案
1．B
2．A
3．D
4．D
5．C
6．A
7．C
8．C
9．B
10．C
11．AD
12．ACD
13．AD
14．CD
15．D 500 0.225
16．低 增大
17．（1）250J；（2）500N，方向竖直向下
18．（1）v0 =8m/s；（2）
19．（1）；（2）；（3）
20．（1）1J；（2）10J
一、单选题
1．将一支圆珠笔倒立在桌面上，向下按压圆珠笔使笔尖露出的过程中，笔帽内弹簧的弹性势能（ ）
A．减小 B．增大 C．先减小后增大 D．先增大后减小
2．如图所示，一个足球在地面上由位置1被踢出后经最高点位置2落到地面上的位置3，关于足球重力势能变化的说法正确的是（ ）
A．足球由位置1运动到位置2过程中重力势能增加
B．足球由位置1运动到位置2过程中重力势能减少
C．足球由位置2运动到位置3过程中重力势能增加
D．足球由位置2运动到位置3过程中重力势能不变
3．刀削面是人们喜欢的面食之一，全凭刀削得名。如图1所示，将一锅水烧开，拿一块面团放在锅旁边较高处，用刀片飞快地削下一片片很薄的面片，使面片飞向旁边的锅里。若一面片获得了水平方向的初速度，飞出时离锅内水面的竖直距离约0.80m，如图2所示。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。在空中运动的过程中，面片的重力势能（ ）
A．先增大后减小 B．逐渐增大
C．保持不变 D．逐渐减小
4．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
5．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
6．取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度水平抛出，不计空气阻力，已知该物块落地时的速度方向与水平方向的夹角为，则在抛出点其动能与重力势能的大小关系（ ）
A．动能和势能相等
B．势能大于动能
C．动能大于势能
D．因抛出时速度及高度未知，大小关系无法确定
7．两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
8．根据生活经验可知，处于自然状态的水都是往低处流的，当水不再流动时，水面应该处于同一高度．在著名的牛顿“水桶实验”中发现：将一桶水绕竖直固定中心转轴以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，水桶截面图如图所示，这一现象可解释为，以桶为参考系，其中的水除受重力外，还受到一个与转轴垂直的“力”，其方向背离转轴，大小与到轴的垂直距离成正比。水面上的一个小水滴在该“力”作用下也具有一个对应的“势能”，在重力和该“力”的共同作用下，水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的总势能根据以上信息可知，下列说法中错误的是（ ）
A．该“力”对水面上小水滴做功与路径无关
B．小水滴沿水面向上移动时，该“势能”减小
C．小水滴沿水面向上移动时，受到重力和该“力”的合力不变
D．最终稳定时，水面上的一个小水滴受到重力和该“力”的合力一定与水滴所在水面垂直
9．如图所示，表面光滑的斜面固定在地面上其顶端装有轻质光滑的定滑轮。小物块A、B用轻绳连接并跨过滑轮，A、B处于同一高度并保持静止。剪断轻绳，A、B物块下落到地面。此过程中（ ）
A．两物块所用的时间相同 B．两物块重力的平均功率相同
C．两物块速度的变化快慢相同 D．两物块重力势能的变化量相同
10．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
二、多选题
11．质量为的飞行器从地面竖直向上飞行，其速度—时间图象如图所示，取，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．末飞行器的动能为
B．在加速上升阶段飞行器受到的升力为
C．内升力对飞行器做的负功
D．飞行器上升过程中增加的机械能为
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．如图所示为家用撮箕的示意图，撮箕的、两面相互垂直，一玩具篮球放于撮箕内与、两面均接触（不计它们间的摩擦），表面对篮球的作用力为。当撮箕从图示位置开始绕轴旋转90°至面竖直的过程中，下列说法中正确的是（ ）
A．一直减小 B．先增大后减小
C．玩具篮球的重力势能保持不变 D．玩具篮球的重力势能先增大后减小
14．长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，重力加速度为g，下列说法正确的有（ ）
A．甲在空中的运动时间比乙的长
B．甲抛出时的初速度比乙小
C．两手榴弹在落地前瞬间，重力的功率相等
D．从投出到落地，每颗手榴弹的重力势能减少mgh
三、填空题
15．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
16．炎热的暑假，小帅和家人一起到山上避暑纳凉。当汽车行驶到山顶时，他发现携带的密封零食包装袋鼓起来了，这是因为山顶上的气压比山脚下的气压_______选填（“高”或“低”）造成的。从山脚到山顶，零食袋的重力势能______（选填“增大”或“减小”）。
四、解答题
17．疫情期间，质量为25kg的小孩在如图所示的小区游乐场荡秋千。小孩可以看作质点，小孩坐在秋千板上静止时，小孩离系绳子的横梁l=2.5m；如果秋千板摆到最低点时，小孩的速度为5m/s；当秋千板摆到最高点时，小孩与横梁在竖直方向上的距离为h=1.5m，不考虑空气阻力的影响。（取g=10m/s2）求：
（1）秋千从最高点摆到最低点的过程中，小孩重力做了多少的功
（2）当秋千板摆到最低点时，小孩对秋千板的压力大小与方向？
18．跑酷是以日常生活的环境为运动场所的极限运动。质量m=50kg的跑酷运动员，在水平高台上水平向右跑到高台边缘，以的速度从边缘的A点水平向右跳出，运动时间=0.6s后落在一倾角为53°的斜面B点，速度方向与斜面垂直。此时运动员迅速转身并调整姿势，以的速度从B点水平向左蹬出，刚好落到斜面的底端C点。假设该运动员可视为质点，不计空气阻力，g取10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6。求：
（1）运动员从高台边缘跳出的水平速度大小；
（2）从B点落到C点的过程中运动员重力做的功W。
19．如图1所示，一质量为15kg的孩子滑滑梯的情景，图2为滑梯的示意图，已知滑梯的高度hAC=3m，斜面AB的长度l=5m，斜面的滑动摩擦系数，现孩子（视为质点）从滑梯顶端A点，静止下滑，沿着斜面AB加速下滑到滑梯底端B处，求∶
（1）滑滑梯过程中重力对孩子做功；
（2）滑滑梯过程中重力的平均功率；
（3）孩子滑到底端时，重力的功率。
20．某兴趣小组通过探究得到弹性势能的表达式为，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度，请结合弹性势能表达式计算下列问题。 放在地面上的物体上端系在劲度系数k=200N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示，手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h=0.5m高处。 如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦，（g取10m/s2）。 求：
（1）弹簧弹性势能的大小；
（2）物体重力势能的增量；
试卷第1页，共3页
试卷第9页，共1页
参考答案
1．B
2．A
3．D
4．D
5．C
6．A
7．C
8．C
9．B
10．C
11．AD
12．ACD
13．AD
14．CD
15．D 500 0.225
16．低 增大
17．（1）250J；（2）500N，方向竖直向下
18．（1）v0 =8m/s；（2）
19．（1）；（2）；（3）
20．（1）1J；（2）10J