8.2 重力势能 同步练习 2021—2022学年高中物理人教版(2019)必修第二册
一、单选题
1.蹦极是一项户外极限活动。体验者站在约40m以上高度的位置,用原长为20m的弹性绳固定住后跳下,落地前弹起,反复弹起落下。忽略空气阻力的影响,在人的整个运动过程中,下列说法正确的是( )
A.第一次下落过程中,体验者能体验失重感的位移为20m
B.第一次下落20m后,体验者立即处于超重状态
C.第一次到达最低点的瞬间,人的重力势能为零
D.当下落到最低点时,弹性绳的弹性势能最大
2.通过物理《必修2》的学习,可以判断下列说法正确的是( )
A.匀速圆周运动的加速度是恒定不变的
B.重力做正功时物体的重力势能必增大
C.做竖直上抛运动的物体到达最高点时速度和加速度均为零
D.太阳系所有行星轨道半长轴的立方与周期平方的比值均相同
3.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
4.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.如图所示,质量为的某运动员在做弓箭步练习。若他在内做了个弓箭步练习,则克服重力做的功和相应功率约为( )
A., B.,
C., D.,
6.在体能测试跳绳时,质量为50kg的某同学一分钟跳了150次,若他每次跳起时,重心上升的高度约为,则他一分钟内克服重力做功的大小约为( )
A.2500J B.3675J C.7500J D.375000J
7.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
8.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
二、多选题
9.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
10.雨滴的下落运动并不能看成是“自由落体”运动,在接近地面时,雨滴往往做匀速运动,这时的速度通常叫做收尾速度。关于一定质量的雨滴从高空下落的运动,下列说法正确的是( )
A.雨滴所受阻力是恒定的 B.重力一直做正功
C.重力的功率先增大后不变 D.雨滴的重力势能先减小后不变
11.如图所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于1.5mg的恒力F向上拉B,运动距离h时B与A分离,则下列说法中正确的是( )
A.B和A刚分离时,弹簧为原长
B.B和A刚分离时,A的加速度为0.5g
C.弹簧的劲度系数等于
D.运动距离h的过程中弹性势能减少mgh
12.小红在玩荡秋千,妈妈把她拉到与竖直方向夹角处由静止释放,如图所示。已知秋千绳长为,小红质量为,摆到最低点时速度大小为,不考虑空气阻力、绳和坐椅的质量。则在小红由静止开始摆到最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.摆到最低点时重力的功率为
B.重力的瞬时功率先增大后减小
C.重力势能减少了
D.摆到最低点时绳子的拉力大小等于重力
三、填空题
13.质量为2kg的物体沿倾角为30°的斜面由静止开始下滑,1秒内沿斜面下滑了2m,则其重力势能减少了___________J。1秒末重力的瞬时功率为___________W。(g取10m/s2)
14.如图甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,然后反向弹回,弹簧始终处在弹性限度内。图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像,则弹簧的压缩量由8 cm变为4 cm的过程中,弹簧所做的功为___;弹性势能的变化量为___。
甲
乙
四、解答题
15.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球其质量为m,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为f,则从抛出到落回到抛出点的过程中,重力做功是多少?空气阻力对小球做的功为多少?(重力加速度为g)
16.如图所示,质量为50kg的跳水运动员从10m高跳台上以4m/s的速度斜向上起跳,最终落入水中。若忽略运动员的身高,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)以水面为参考平面,运动员在跳台上具有的重力势能;
(2)运动员从起跳到入水的全过程,重力所做的功。
17.一根粗细均匀、长为5m、质量为60kg的电线杆横放在地面上,如果要把它竖立起来,至少要做多少功?它的重力势能改变了多少?(g=10)
18.图是一个质量为m的物体被斜抛出去后的运动轨迹。
(1)在物体由抛出位置1运动到最高位置2的过程中,重力所做的功是多少?物体克服重力所做的功是多少?物体的重力势能增加了多少?
(2)在物体由位置2运动到跟位置1在同一水平面上的位置3的过程中,重力所做的功是多少?物体的重力势能减少了多少?
(3)在物体由位置1运动到位置3的过程中,重力所做的功是多少?物体的重力势能变化了多少?
参考答案
1.D
2.D
3.B
4.B
5.B
6.B
7.B
8.A
9.AD
10.BC
11.BD
12.BC
13.20 40
14.1.8 J、-1.8 J
15.0;
16.(1)5000J;(2)5000J
17.1500J,1500J
18.(1) -mgh ,mgh ,mgh ;(2) mgh ,mgh ;(3)0,0。
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