8.2 重力势能 课时作业（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.2 重力势能 课时作业（word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 491.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-02-27 09:47:11 | ||
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文档简介
8.2 重力势能 课时作业
一、单选题
1．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，质量相等的两木块中间连有一竖直轻弹簧，木块A静止在弹簧上面，设弹簧的弹性势能为Ep1。现用力缓慢向上提A，直到B恰好离开地面；B刚要离开地面时，设弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化ΔEp，下列说法中正确的是 （ ）
A．Ep1=Ep2 B．Ep1>Ep2 C．ΔEp>0 D．ΔEp<0
2．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，撑杆跳是运动会中非常具有观赏性的比赛项目，用于撑起运动员的杆要求具有很好的弹性。运动员助跑时杆未发生形变，撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复原状。关于撑杆起跳到运动员越过横杆过程，下列说法正确的是（ ）
A．杆的弹性势能先增大后减小 B．杆一直对运动员做负功
C．运动员越过横杆正上方时速度为零 D．以上说法均错误
3．（2022·全国·高一课时练习）下列说法正确的是（ ）
A．地面上的物体的重力势能一定为零
B．质量大的物体的重力势能一定大
C．不同的物体，离地面越高，其重力势能越大
D．离地面有一定高度的物体的重力势能可能为零
4．（2022·浙江台州·高一期末）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
5．（2021·福建师大二附中高一期中）如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为。一质量为m的小球处于桌面上方高处的a点，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是（ ）
A．若以桌面为零势能参考平面，小球在a点的重力势能为
B．若以桌面为零势能参考平面，小球在桌面c处的重力势能为
C．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
D．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
6．（2021·江苏南京·高一学业考试）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
7．（2021·广东·佛山一中高一学业考试）如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgL B．悬线拉力做负功
C．空气阻力做功为 fL D．空气阻力f做功为
8．（2021·浙江省杭州第二中学高一阶段练习）内壁光滑的细管制成直角三角形管道，拐角C处是很小的圆弧，，将管内抽成真空，安放在竖直平面内，边水平，如图所示。从角A处无初速度地释放两个质量不相等的光滑小球，球的直径比管径均略小，第一个小球沿斜管到达B处，第二个小球沿竖直管下落到C再沿水平管运动到B处，不计小球在C处的速率损失，小球到达B处后均静止不动。则（ ）
A．两小球刚要到达B处时的速度相同 B．两小球从A到达B的过程中重力做功相等
C．两小球从A处运动到B处经历的时间相等 D．小球从A直接沿斜面到B处的时间小于从A经C到B所需的时间
9．（2021·宁夏·贺兰县景博中学高一阶段练习）如图所示，一轻弹簧一端固定于О点，另一端系一重物，将重物从与悬点О在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（ ）
A．重力做正功，弹簧弹力不做功，弹性势能不变
B．重力做正功，弹簧弹力做正功，弹性势能增加
C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功
D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功
10．（2022·上海师大附中高一学业考试）质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，且hA > hB（两绳都已离开地面）。上述过程中克服两绳重力做功分别为WA、WB，则（ ）
A．WA = WB B．WA < WB C．WA > WB D．不能确定
11．（2021·湖南·雅礼中学高一阶段练习）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
12．（2021·上海市复兴高级中学高一期中）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
二、填空题
13．（2022·上海师大附中高一学业考试）在离地面80m高处无初速释放一小球，小球质量m=0.2kg，不计空气阻力，取小球释放点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球的重力势能为 ___________ J，在第3s内重力势能的变化量为 ___________ J。（g取10m/s2）
14．（2021·辽宁·抚顺县高级中学校高一阶段练习）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
15．（2021·湖北孝感·高一期末）某物理兴趣小组想要探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系，采用如图1装置：弹簧一端固定在竖直挡板上，挡板固定在光滑桌面上，弹簧右侧固定一光滑的斜面。斜面与桌面平滑相接。让小球从斜面上滑下来后压缩水平桌面上的弹簧。小球在斜面上下滑时，速度越来越大，是______转化为动能，小球压缩弹簧时速度越来越小，是动能转化为______。测出小球释放的初位置与桌面的高度差和小球把弹簧压缩至最短时弹簧的压缩量作出图像如图2，可以确认这是一条过原点的抛物线，则根据图像结合机械能守恒定律可知：弹簧的弹性势能与______（填，，）成正比。
三、实验题
16．（2022·辽宁·阜新市第二高级中学高一期末）为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图所示，用已知质量为m钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时可用的测量仪器只有一把量程足够大的刻度尺。
实验中还需要测定的物理量是_____________和________________；
17．（2021·全国·模拟预测）某实验小组利用实验室里的器材来测量弹簧的弹性势能，如图所示为设计的装置，水平台面左侧固定一弹簧弹射器（内壁光滑），右侧的A、B位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连，并用刻度尺测得A、B两点间的水平距离x。将物块（可看作质点）压缩弹簧到位置P，由静止弹射出去，计时器记录下物块从A到B所用的时间t，忽略一切阻力。
（1）物块被弹射出的速度大小的表达式是___________。
（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量___________。
A．弹簧原长
B．弹簧的劲度系数k
C．当地重力加速度g
D．物块的质量m
（3）静止释放物块时，弹簧的弹性势能Ep=__________（用题目及所选物理量的字母符号表示），物块被弹射出去后，由于重力作用其运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果___________（填“有”或“没有”）影响。
四、解答题
18．（2022·上海·模拟预测）一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）小物块的质量m和下滑过程中的加速度a；
（2）斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ；
（3）当小物块的动能与重力势能相等时，沿斜面下滑的时间t。
19．（2022·全国·高一专题练习）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？
20．（2022·全国·高一专题练习）如图是地图上某小山包的等高线图，a、b、c为山包上的三个点在地图上的位置。
（1）若选择海平面为重力势能参考面，质量为的学生在a、b、c位置时的重力势能是多大？他从a位置上升到c位置，重力做了多少功？
（2）若选择的等高线所在平面为重力势能参考面，则质量为的学生在a、b、c位置时的重力势能是多大？他从a位置上升到c位置，重力做了多少功？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
2．A
3．D
4．D
5．D
6．B
7．A
8．C
9．C
10．D
11．C
12．B
13． 40 50
14． D 500 0.225
15． 重力势能 弹性势能
16． 水平位移 高度
17． D 没有
18．（1）1kg，a大小为2m/s2，方向沿斜面向下；（2）0.5；（3）1.94s
19．(1) -mgh ，mgh ，mgh ；(2) mgh ，mgh ；(3)0，0。
20．（1），，；；（2） ，0，，
答案第1页，共2页
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一、单选题
1．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，质量相等的两木块中间连有一竖直轻弹簧，木块A静止在弹簧上面，设弹簧的弹性势能为Ep1。现用力缓慢向上提A，直到B恰好离开地面；B刚要离开地面时，设弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化ΔEp，下列说法中正确的是 （ ）
A．Ep1=Ep2 B．Ep1>Ep2 C．ΔEp>0 D．ΔEp<0
2．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，撑杆跳是运动会中非常具有观赏性的比赛项目，用于撑起运动员的杆要求具有很好的弹性。运动员助跑时杆未发生形变，撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复原状。关于撑杆起跳到运动员越过横杆过程，下列说法正确的是（ ）
A．杆的弹性势能先增大后减小 B．杆一直对运动员做负功
C．运动员越过横杆正上方时速度为零 D．以上说法均错误
3．（2022·全国·高一课时练习）下列说法正确的是（ ）
A．地面上的物体的重力势能一定为零
B．质量大的物体的重力势能一定大
C．不同的物体，离地面越高，其重力势能越大
D．离地面有一定高度的物体的重力势能可能为零
4．（2022·浙江台州·高一期末）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
5．（2021·福建师大二附中高一期中）如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为。一质量为m的小球处于桌面上方高处的a点，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是（ ）
A．若以桌面为零势能参考平面，小球在a点的重力势能为
B．若以桌面为零势能参考平面，小球在桌面c处的重力势能为
C．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
D．若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少
6．（2021·江苏南京·高一学业考试）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
7．（2021·广东·佛山一中高一学业考试）如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉到水平位置后放手。设在摆球从A点运动到B点的过程中空气阻力f的大小不变，则下列说法正确的是（ ）
A．重力做功为mgL B．悬线拉力做负功
C．空气阻力做功为 fL D．空气阻力f做功为
8．（2021·浙江省杭州第二中学高一阶段练习）内壁光滑的细管制成直角三角形管道，拐角C处是很小的圆弧，，将管内抽成真空，安放在竖直平面内，边水平，如图所示。从角A处无初速度地释放两个质量不相等的光滑小球，球的直径比管径均略小，第一个小球沿斜管到达B处，第二个小球沿竖直管下落到C再沿水平管运动到B处，不计小球在C处的速率损失，小球到达B处后均静止不动。则（ ）
A．两小球刚要到达B处时的速度相同 B．两小球从A到达B的过程中重力做功相等
C．两小球从A处运动到B处经历的时间相等 D．小球从A直接沿斜面到B处的时间小于从A经C到B所需的时间
9．（2021·宁夏·贺兰县景博中学高一阶段练习）如图所示，一轻弹簧一端固定于О点，另一端系一重物，将重物从与悬点О在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（ ）
A．重力做正功，弹簧弹力不做功，弹性势能不变
B．重力做正功，弹簧弹力做正功，弹性势能增加
C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功
D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功
10．（2022·上海师大附中高一学业考试）质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓慢提起，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB，且hA > hB（两绳都已离开地面）。上述过程中克服两绳重力做功分别为WA、WB，则（ ）
A．WA = WB B．WA < WB C．WA > WB D．不能确定
11．（2021·湖南·雅礼中学高一阶段练习）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
12．（2021·上海市复兴高级中学高一期中）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
二、填空题
13．（2022·上海师大附中高一学业考试）在离地面80m高处无初速释放一小球，小球质量m=0.2kg，不计空气阻力，取小球释放点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球的重力势能为 ___________ J，在第3s内重力势能的变化量为 ___________ J。（g取10m/s2）
14．（2021·辽宁·抚顺县高级中学校高一阶段练习）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
15．（2021·湖北孝感·高一期末）某物理兴趣小组想要探究弹簧的弹性势能与弹簧形变量的关系，采用如图1装置：弹簧一端固定在竖直挡板上，挡板固定在光滑桌面上，弹簧右侧固定一光滑的斜面。斜面与桌面平滑相接。让小球从斜面上滑下来后压缩水平桌面上的弹簧。小球在斜面上下滑时，速度越来越大，是______转化为动能，小球压缩弹簧时速度越来越小，是动能转化为______。测出小球释放的初位置与桌面的高度差和小球把弹簧压缩至最短时弹簧的压缩量作出图像如图2，可以确认这是一条过原点的抛物线，则根据图像结合机械能守恒定律可知：弹簧的弹性势能与______（填，，）成正比。
三、实验题
16．（2022·辽宁·阜新市第二高级中学高一期末）为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小，可以将弹簧固定在一带有凹槽光滑轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面边缘上，如图所示，用已知质量为m钢球将弹簧压缩至最短，而后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时可用的测量仪器只有一把量程足够大的刻度尺。
实验中还需要测定的物理量是_____________和________________；
17．（2021·全国·模拟预测）某实验小组利用实验室里的器材来测量弹簧的弹性势能，如图所示为设计的装置，水平台面左侧固定一弹簧弹射器（内壁光滑），右侧的A、B位置各安装一个光电门，计时器（图中未画出）与两个光电门相连，并用刻度尺测得A、B两点间的水平距离x。将物块（可看作质点）压缩弹簧到位置P，由静止弹射出去，计时器记录下物块从A到B所用的时间t，忽略一切阻力。
（1）物块被弹射出的速度大小的表达式是___________。
（2）为求出弹簧的弹性势能，还需要测量___________。
A．弹簧原长
B．弹簧的劲度系数k
C．当地重力加速度g
D．物块的质量m
（3）静止释放物块时，弹簧的弹性势能Ep=__________（用题目及所选物理量的字母符号表示），物块被弹射出去后，由于重力作用其运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果___________（填“有”或“没有”）影响。
四、解答题
18．（2022·上海·模拟预测）一小物块从全长为5m、倾角为37°的斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示。（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）求：
（1）小物块的质量m和下滑过程中的加速度a；
（2）斜面和小物块间的滑动摩擦因数μ；
（3）当小物块的动能与重力势能相等时，沿斜面下滑的时间t。
19．（2022·全国·高一专题练习）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？
20．（2022·全国·高一专题练习）如图是地图上某小山包的等高线图，a、b、c为山包上的三个点在地图上的位置。
（1）若选择海平面为重力势能参考面，质量为的学生在a、b、c位置时的重力势能是多大？他从a位置上升到c位置，重力做了多少功？
（2）若选择的等高线所在平面为重力势能参考面，则质量为的学生在a、b、c位置时的重力势能是多大？他从a位置上升到c位置，重力做了多少功？
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参考答案：
1．A
2．A
3．D
4．D
5．D
6．B
7．A
8．C
9．C
10．D
11．C
12．B
13． 40 50
14． D 500 0.225
15． 重力势能 弹性势能
16． 水平位移 高度
17． D 没有
18．（1）1kg，a大小为2m/s2，方向沿斜面向下；（2）0.5；（3）1.94s
19．(1) -mgh ，mgh ，mgh ；(2) mgh ，mgh ；(3)0，0。
20．（1），，；；（2） ，0，，
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