8.2重力势能 专题复习练（Word版含答案）

8.2重力势能专题复习2021—2022学年高中物理人教版（2019）必修第二册
一、选择题（共15题）
1．质量为40kg的跳水运动员从10m跳台跳下，不计空气阻力，重力加速度g=10m/s2，运动员从起跳到落水的过程中，重力势能的变化为（　　）
A．增加了4000J B．减少了4000J C．增加了2000J D．减少了2000J
2．如图所示，一个质量为m，均匀的细链条长为L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使L/2长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度，取桌面为零势能面），则链条的重力势能为
A．0 B．-mgL C．- mgL D．-mgL
3．如图所示，一个物体放在水平地面上，在与水平方向成θ角的斜向上的恒力F的作用下沿水平地面向右运动了距离l。若物体质量为m，重力加速度为g，则在此过程中（　　）
A．F做正功，大小为Flsinθ B．F做正功，大小为Flcosθ
C．重力做正功，大小为mgl D．重力做负功，大小为mgl
4．一位同学将一本掉在地板上的物理课本慢慢捡回到课桌上，课桌高度约为0.7 m，教科书重力约为6 N，则该同学对教科书做功大约为（重力加速度g=10 m/s2）（　　）
A．0.04 J B．0.4 J C．4 J D．40 J
5．关于重力势能的说法，正确的是（ ）
A．重力势能只由地球上的物体决定
B．重力势能不能有负值
C．在某高度质量一定的物体，重力势能是一定的
D．重力势能是相对的，只有参考平面选定后，重力势能才确定
6．某大型拱桥的拱高为h，如图所示．一质量为m的汽车在以不变的速率由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是( )
A．汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功
B．汽车的重力势能先减小后增大，总的变化量大于零
C．汽车的重力先做正功，后做负功，总功为零
D．汽车的重力先做负功，后做正功，总功为零
7．关于做功与势能变化的关系，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．物体上升时，重力做正功，重力势能减少
C．若弹簧弹力做负功，弹性势能减少
D．若弹簧弹力做负功，弹性势能增加
8．一根不均匀的铁链长1.0m，重30N，盘曲在水平地面上.若用手拿起某一端（设为甲端）将其缓缓提起至另一端（设为乙端）恰好离开地面，需做功12J.如果该将乙端从地面缓缓上提至甲端恰好离开地面，则需做功 （ ）
A．12J B．15J C．18J D．30J
9．物块A质量为m ， 置于光滑水平地面上，其上表面固定一根轻弹簧，弹簧原长为 ，劲度系数为k ， 如图所示．现将弹簧上端B缓慢的竖直向上提起一段距离L ， 使物块A离开地面，若以地面为势能零点，则这时物块A具有的重力势能为（　　）
A． B．
C． D．
10．如图所示，长木板的左端用一铰链固定在水平面上，一可视为质点的小滑块放在长木板上的 A 点。调节长木板与水平方向的夹角，当夹角为37°时，滑块由A点开始下滑，经时间t 滑到长木板的最底端；增大夹角，当夹角为53时，小滑块由A点经时间滑到长木板的最底端。已知sin 37 0.6、cos 37 0.8。则下列说法正确的是（　　）
A．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为
B．两次小滑块重力势能减少量之比为 1:2
C．两次小滑块的加速度之比为 1:2
D．两次小滑块到达长木板底端时的速度之比为 1:2
11．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
12．如图甲所示是一根晾衣架示意图，曲线为质量分布均匀的光滑铁链，铁链中间轻轻挂上一件衣服，待稳定后如图乙所示，铁链最低点有所下降。下列说法正确的是（　　）
A．挂衣服后，铁链重心位置下降 B．挂衣服后，铁链重心位置上升
C．铁链对两端支架施力大小不相等 D．挂衣服后，支架受力可能不变
13．一质量为M的物块放在水平地面上，上面安一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉弹簧上端的P点（开始拉时弹簧为原长），如图所示．当P点位移为H时，物块缓慢地离开地面一段距离．求在这个过程中物块增加的重力势能为（ ）
A．MgH
B．
C．
D．
14．如图的两个光滑斜面A、B，高度相同倾角不同，质量相同的两滑块分别从A、B的顶端滑到底端的过程，关于两滑块的以下说法不正确（错误）的是（　　）
A．重力做功相同 B．重力势能变化相同
C．重力的功率相同 D．动能变化相同
15．如图所示，木板可绕固定的垂直纸面的水平轴O转动，木板从水平位置OA缓慢转到OB位置的过程中，木板上重为5N的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能减少了4J。用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的摩擦力，以下判断正确的是（　　）
A．物块降低了1.25m B．FN对物块不做功
C．Ff对物块不做功 D．FN和Ff对物块都不做功
二、填空题（共4题）
16．弹性势能
（1）弹性势能定义：发生___________形变的物体的各部分之间，由于有___________的相互作用而具有的势能，叫弹性势能。
（2）影响弹性势能的因素
①弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，在弹性限度内，形变大小___________，弹簧的弹性势能就越大。
②弹性势能跟劲度系数有关：在弹性限度内，不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数___________，弹性势能越大。
17．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）
18．如图所示，质量分布均匀的小球，质量为m，半径为R，倾角的斜面体质量为M，放置在水平面上。在水平推力作用下，使斜面体底角刚好与墙角接触，则静止时水平推力F的大小为____（不计一切摩擦，重力加速度为g）。若增大水平推力，则斜面体对小球的支持力将___（选填“增大”、“不变”或“减小”）。若撤去此推力小球会落地，则此过程中小球重力势能的变化量____。
19．某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能Ep＝kx2(k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量)”的实验，装置如图(a)所示．水平放置的弹射器将质量为m的小球弹射出去．测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t.用刻度尺测出弹簧的压缩量为x，甲、乙光电门间距为L，忽略一切阻力．
(1)小球被弹射出的速度大小v＝______，求得弹簧弹性势能Ep＝______.(用题目中的字母符号表示)
(2)该同学测出多组数据，计算并画出如图(b)所示Ep与x2的关系图线，从而验证了它们之间的关系．根据图线求得弹簧的劲度系数k＝________ N/m.
(3)由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果________影响(选填“有”或“无”)．
三、综合题（共4题）
20．如图所示，一人造卫星绕地球做椭圆运动，试比较该卫星在近地点A与远地点B时的重力势能的大小。
21．如图所示，是小球做平抛运动轨迹中的一段，P、Q点在轨迹上．已知P点的坐标为（30，15），Q点的坐标为（60，40），小球质量为m=0.2kg，取重力加速度g=10m/s2，以抛出点所在水平面为零势能参考平面，求：
（1）小球做平抛运动的初速度v0的大小；
（2）小球在P点的速度vP的大小及重力势能EP．
22．选择不同的水平面作参考平面，某一过程中重力势能的改变量具有相同数值．( )
23．在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量均为m，厚度均为h，如图9所示，若将砖一块一块地竖直叠放起来，在此过程中，重力做多少功？重力势能如何变化，变化了多少？（重力加速度为g）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．D
3．B
4．C
5．D
6．D
7．D
8．C
9．D
10．D
11．D
12．B
13．C
14．C
15．C
16． 弹性 弹力 越大 越大
17． 40 50
18． mg 不变 mgR
19． （1）， （2）200 （3）无
20．
21．（1）3m/s （2）3.61m/s ；-0.4J
22．√
23．；重力势能增加，增加了
答案第1页，共2页