8.2 重力势能 同步练习题（Word版含答案）

8.2 重力势能
一、单选题
1．俯卧撑是常见的无器械健身运动之一、该运动有益于骨骼的坚实、关节的灵活和韧带的牢固，同时能加速血液循环，增大肺活量，促进生长发育，提高运动能力。某位同学做俯卧撑的情景如图所示，某时刻该同学身体降低到基本靠近地板，他保持躯干成一条直线，用力快速撑直手臂。在这个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．该同学受到的重力做负功，重力势能增大
B．该同学受到的重力做负功，重力势能减小
C．该同学受到的重力做正功，重力势能减小
D．该同学受到的重力做正功，重力势能增大
2．如图所示，桌面离地高度为h，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落。若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为（　　）
A．mgh，mg（H－h）
B．－mgh，mg（H＋h）
C．－mgh，mg（H－h）
D．－mg（H+h），mg（H＋h）
3．河北省邯郸市的峰峰矿区是全国闻名的煤炭基地，矿井升降机是实现地下深处和地面之间人员快速运送的必备机械。某竖直矿井的深度为120m，某次升降机将一质量为60kg的工作人员从矿井底部运送到地面下方80m处，重力加速度。该工作人员重力势能的变化量为（　　）
A．24000J B．48000J
C． D．
4．关于弹性势能，下列说法正确的是（　　）
A．发生形变的物体都具有弹性势能
B．重力势能是相对的，弹性势能是绝对的
C．当弹力做功时弹性势能一定增加
D．当物体的弹性势能减小时，弹力一定做了正功
5．某水上乐园有两种滑道，一种是直轨滑道，另一种是螺旋滑道，两种滑道的高度及粗糙程度相同，但螺旋滑道的轨道更长，某游客分别沿两种不同的滑道由静止从顶端滑下，在由顶端滑至底端的整个过程中，下列说法正确的是（　　）
A．沿螺旋滑道下滑重力对游客做的功更多
B．沿直轨滑道重力对游客做的功更多
C．沿两种轨道下滑重力势能变化相同
D．沿两种轨道下滑重力势能变化不相同
6．如图所示，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为H，桌面距地面高为h，物体质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是（　　）
A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少
B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多
C．以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgH
D．以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(H＋h)
二、多选题
7．荡秋千是人们喜爱的运动，在公园游乐场经常可以看见有关场景。一质量为的小孩正在荡秋千，荡到最高点时小孩的重心离水平地面的高度为，荡到最低点时小孩的重心离水平地面的高度为，取重力加速度大小，下列说法正确的是（　　）
A．以水平地面为零势能面，小孩在最高点时，重力势能为
B．以水平地面为零势能面，小孩在最高点时，重力势能为
C．以重心到达的最高点所在平面为零势能面，小孩在最低点时，重力势能为
D．以重心到达的最高点所在平面为零势能面，小孩在最低点时，重力势能为
8．下列几种说法中，正确的是（　　）
A．若物体的位移为零，则滑动摩擦力可能对物体不做功
B．重力势能的大小是相对的，但重力势能变化量的大小是绝对的
C．重力做的功等于重力势能的增量
D．弹簧的形变量越大，弹性势能也越大
9．与物体的重力势能有关的因素是（）
A．物体的质量 B．物体的速度 C．物体和参考平面之间的高度差 D．物体的大小
10．一个质量是5kg的物体被人用手匀加速向上托高1m，g＝10m/s2，下列说法中正确的是（　　）
A．手对物体做功50J
B．合力对物体做功0J
C．物体克服重力做功50J
D．手对物体做正功，且大于50J
三、填空题
11．某商场售货员用的水平推力使质量为的货物沿水平方向匀速移动了，则该售货员对货物做功_________J；货物的重力做功_________J；物体受到的摩擦阻力_________N.
12．一个质量1kg的物体，位于离地面高1.5m处，比天花板低2.5m。以地面为零势能位置时，物体的重力势能等于________；以天花板为零势能位置时，物体的重力势能等于________。该物体的重力势能为零时，应取________为零势能位置。
13．如图所示，一根长为L的轻绳上端固定在O点， 下端拴一个重为m的钢球A，处于静止状态．现对球施加一个水平向右的恒力F，在使悬线偏离竖直位置角的过程中，力F对球做的功为_______，重力势能的变化量为________．
四、解答题
14．如图所示，粗细均匀的U形管内装有总长为，总质量为的水。开始时阀门K闭合，左、右支管内水面高度差为。打开阀门K后，左、右水面刚好相平时水的重力势能减少多少？
15．用长度均为的细线把小球和质量为的小球悬挂起来，二者静止时的状态如图所示。今对小球加一水平向左的力，对小球加一水平向右的力，且，重力加速度为。物体在运动过程中和空气之间由于摩擦而生热，最后两个小球再次静止不动。则当两个小球最后再次静止不动时，二者组成的系统的重力势能与不加外力时相比变化了多少？
16．用一只动滑轮和一只定滑轮，提升套在竖直杆上的质量的重物，拉力，装置如图甲所示。设提升前，滑轮A、B间的竖直高度差为，水平距离。滑轮重力及摩擦力均不计，取。
(1)重物上升时，求合外力对重物所做的功。
(2)若只用一只动滑轮，如图乙所示，拉力，与竖直杆的夹角保持不变，重物上升时，求合外力对重物所做的功。（，）
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
该同学用力快速撑直手臂时，身体的重心上升，重力方向与位移方向相反，则受到的重力做负功，重力势能增大。
故选A。
2．B
【详解】
若以桌面为参考平面，小球落地时的重力势能
Ep= mgh
在整个运动中，小球重力做功为
W=mg（H+h）
ACD错误，B正确。
故选B。
3．A
【详解】
选择矿井底部为零势能面，则该工作人员的重力势能最初为0，运送到地面下方80m处，上升的高度为40m，所以重力势能改变量为
故A正确。
4．D
【详解】
A．发生完全非弹性形变的任何物体各部分之间没有弹性势能，A错误；
B．重力势能和弹性势能都是相对参考位置而言的，B错误；
CD．根据弹力做功与弹性势能的关系可知，只有弹力做负功时弹性势能才能增加，如果弹力做正功，则弹性势能就会减小，故C错误，D正确。
故选D。
5．C
【解析】
【分析】
【详解】
AB．重力做功与路径无关，两种情况重力做功一样多，AB错误；
CD．重力势能的变化量为
沿两种轨道下滑时初末位置的高度差相同，重力势能变化相同，C正确，D错误。
故选C。
6．C
【详解】
重力做功与路径无关，物体滑到桌面上，重力做功为mgH，物体的重力势能减少mgH，故C正确，ABD错误。
故选C。
7．BD
【详解】
AB．以水平地面为零势能面，小孩在最高点时
故B正确，A错误；
CD．以重心到达的最高点所在平面为零势能面，小孩在最低点时
故D正确，C错误。
故选BD。
8．AB
【详解】
A．若物体的位移为零，则滑动摩擦力可能对物体不做功，选项A正确；
B．重力势能的大小是相对的，与零重力势能点的选取有关，但重力势能变化量的大小是绝对的，与零重力势能点的选取无关，选项B正确；
C．重力做的功等于重力势能的减少量，选项C错误；
D．弹簧的弹性势能是由于弹簧发生弹性形变而具有的势能，对同一根弹簧，在弹性限度内，劲度系数一定，形变量越大，其弹性势能越大，选项D错误。
故选AB。
9．AC
【详解】
物体重力势能的表达式：，由物体的重力和物体距参考平面的高度决定，AC正确，BD错误；
故选AC．
10．CD
【详解】
A D．物体向上做匀加速运动，手对物体的作用力且为恒力，故手对物体做的功
故A错误，D正确；
B．合力做功
故B错误；
C．重力做功
故C正确。
故选CD。
11． 60 0 20
【详解】
人的推力对货物做功
因为货物在重力的方向上没有移动距离，所以货物的重力做功为0J；
沿水平方向匀速移动，推力与摩擦阻力是一对平衡力，故摩擦阻力
12． 物体所在的水平面
【详解】
由于以地面为零势能位置则
Ep1 = mgh1 = 1 × 10 × 1.5J = 15J
以天花板为零势能位置则
Ep2 = mgh2 = 1 × 10 × ( - 2.5)J = - 25J
由于物体的重力势能为零则，应取物体所在的水平面为零势能面。
13． ；
【解析】
【详解】
水平向右的恒力F做的功为：
重力做的功：
物体的重力势能的增加量：
14．
【解析】
【详解】
该过程中，整个水柱重力势能的减少量等效于高为的水柱降低的过程中重力势能的减少量，所以水的重力势能减少量
15．
【详解】
分析题意可知，当两个小球再次静止时的位置及受力图如图所示
由小球的受力图可知
解得
由图知，小球重力势能不变，小球重力势能增加，小球重力势能的变化量为
解得
16．(1)2900J (2)320J
【详解】
(1)重力做的功
拉力做的功
合外力对重物做的功
(2)重力做的功
拉力做的功
合外力对重物做的功
答案第1页，共2页
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