8.2 重力势能 练习题 （word版含答案）
文档属性
| 名称 | 8.2 重力势能 练习题 （word版含答案） |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 163.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-01 21:44:44 | ||
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文档简介
必修二第八章第二节重力势能练习题
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
下列说法正确的是
A. 物体克服重力做功时，物体的重力势能减小
B. 物体运动的位移为零时，摩擦力做功一定为零
C. 弹簧长度变长过程中在弹性限度内弹性势能增加
D. 离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零
一个的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是
A. 重力做功为 B. 重力做了 的负功
C. 物体的重力势能一定减少 D. 物体的重力势能一定增加
如图所示，和是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，、、三点位于同一水平面上，和分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从和两处同时无初速释放，则
A. 沿光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值
B. 两小球刚开始从和两处无初速释放时，重力势能相等
C. 两小球到达点和点时，重力势能相等
D. 两小球到达点和点时，重力做功相等
如图所示，一质量为的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端可绕点转动，把小球拉至处，弹簧恰好无形变将小球由静止释放，当小球运动到点正下方点时，降低的竖直高度为，速度为设弹簧处于原长时弹性势能为零则小球
A. 由到重力做的功等于
B. 由到重力势能减少
C. 由到克服弹力做功为
D. 到达位置时弹簧的弹性势能为
如图所示，两个质量相同的物体、，在同一高度处，自由下落，沿光滑斜面由静止下滑，则下列说法正确的是
A. 从开始运动到落地前瞬间，重力的平均功率
B. 从开始运动到落地前瞬间，重力的平均功率
C. 落地前瞬间重力的瞬时功率
D. 落地前瞬间重力的瞬时功率
如图所示，一张桌子放在水平地面上，桌面高为，一质量为的小球处于桌面上方高处的点。若以桌面为参考平面，重力加速度为小球从点下落到地面上的点，下列说法正确的是
A. 小球在点的重力势能为
B. 小球在桌面处的重力势能为
C. 小球从点下落至点的过程中，重力势能减少
D. 小球从点下落至点的过程中，克服重力做功
从某高度以初速度水平抛出一个质量为的小球，不计空气阻力，在小球下落的过程中，其加速度、速度变化量、重力的功率和重力的功与时间的关系图像，正确的是
A. B.
C. D.
如图所示，足够长的传送带与水平方向的夹角为，物块通过平行于传送带的轻绳跨过光滑定滑轮与物块相连，的质量为，与斜面间的动摩擦因数为。开始时，、及传送带均静止，且不受摩擦力作用。现让传送带逆时针匀速转动，在由静止开始到上升高度为未与定滑轮相碰，重力加速度为的过程中
A. 传送带转动时受到的摩擦力沿传送带向上
B. 的质量是的质量的两倍
C. 传送带刚开始转动瞬间，和的加速度大小均为
D. 物块、组成的系统重力势能增加
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
如图所示，一轻弹簧固定于点，另一端系一小球，将小球从与悬点在同一水平面且弹簧保持原长的点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力．在小球由点摆向最低点的过程中，下列说法中正确的是
A. 小球的重力势能增加 B. 小球的重力势能减少
C. 弹簧的弹性势能增加 D. 弹簧的弹性势能减少
关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是
A. 重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加
B. 将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等
C. 用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和
D. 物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量
物体由于受到地球的吸引而产生了重力，所具有的能量叫重力势能，物体的重力势能与参考平面有关，现有质量为的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高度为，如图所示，下面关于小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是
A. 若以地面为参考平面，分别为：，增加
B. 若以桌面为参考平面，分别为：，增加
C. 若以地面为参考平面，分别为：，减少
D. 若以桌面为参考平面，分别为：，减少
中国空间站轨道高度约为，倾角约，设计寿命为年，长期驻留人，总重量约如图所示为中国空间站示意图，年月日顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功．已知以地面为零势能点，地球半径约，下列说法正确的有
A. 中国空间站实质上就是一颗同步卫星
B. 宇航员进驻空间站时为完全失重状态
C. 中国空间站的重力势能约为；
D. 中国空间站向心加速度约为；
三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
在离地面处无初速度地释放一小球，小球质量为，不计空气阻力，取，取释放点所在水平面为参考平面。求：
在第末小球的重力势能；
在第内重力所做的功和重力势能的变化。
如图所示，质量为，小球用于长为的细线悬于点。将细线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，点正下方处有一钉子，小球运动到处，会以为圆心做圆周运动，并经过点若已知等于，则，
小球由点运动到点的过程中，重力做功为多少？重力势能减少了多少？
若选取初始平面为参考平面，求小球在处的重力势能．
如图所示，滑雪场的弯曲滑道由，两部分组成，段高度差，段高度差。质量的运动员从点由静止开始沿滑道下滑，经过点后沿滑道运动。不计摩擦和空气阻力，重力加速度取，规定点所在水平地面重力势能为零。
求运动员在点处的重力势能；
求运动员到达点时速度大小；
若点的圆弧半径为，求经过点时地面对运动员支持力的大小。
如图所示，有一条长为、质量为的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面最高点为重力势能的零点，重力加速度为，求：
开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大？
此过程中重力势能减少了多少？
答案和解析
1.【答案】
根据重力做功与重力势能的关系进行分析；根据功的定义进行分析；根据弹性势能与弹簧形变大小的关系进行分析；重力势能具有相对性。
本题需要功的概念、重力做功与重力势能的关系、弹簧的形变量大小与弹性势能的关系及重力势能的相对性，基础题。
【解答】
A.根据重力做功与重力势能的关系可知，重力做正功时，重力势能减小，重力做负功时，重力势能增加，故A错误；
B.摩擦力做的功等于摩擦力与相对路程的乘积，不是摩擦力与相对位移的乘积，物体的位移为零，可能是物体经过了往返运动，而此时摩擦力一定做功，故B错误；
C.若一开始弹簧处于压缩状态，则弹簧的长度变长时，弹簧的弹性势能减小当恢复原长再伸长时，弹性势能增大，故C错误；
D.重力势能具有相对性，与参考平面的选取有关，若选物体所在平面作为参考平面，则物体的重力势能为零，所以离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零，故D正确。
故选D。
2.【答案】
由重力做功的公式可求得重力所做的功；再由重力做功与重力势能的关系可分析重力势能的变化．
本题考查重力做功与重力势能变化的关系，在解题时一定要明确重力做功与路径无关，只与初末状态的高度差有关．
【解答】
整个过程中，物体的高度下降了；则重力对物体做正功为：；而重力做功多少等于重力势能的减小量，故小球的重力势能一定减少，故C正确，ABD错误。
故选：。
3.【答案】
根据重力势能的表达式分析各选项。
考查重力势能的决定因素，明确零电势点的选择决定重力势能的大小。
【解答】
A.选择不同的参考面，重力势能不同，可为正也可为负，则A错误；
B.刚开始两者同高度，则重力势能相同，则B正确；
C.点位置低，重力势能小，故两小球到达点和点时，重力势能不相等，则C错误；
D.下滑过程只有重力做功，与下降的高度有关，则到达点做功多，到达点做功少，则D错误。
故选B。
4.【答案】
小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能；
重力做功量度重力势能的变化。
弹簧弹力做功量度弹性势能的变化。
本题要注意我们研究的系统是小球而不是小球与弹簧，若说明是小球与弹簧系统则机械能守恒；而只对小球机械能是不定恒的。熟悉功能的对应关系。
【解答】
A.从到高度为，由到重力做的功等于，故A正确；
B.由至重力势能减少，小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能，所以，故B错误。
C.根据动能定理得：，所以由至小球克服弹力做功为，故C错误。
D.弹簧弹力做功量度弹性势能的变化。所以小球到达位置时弹簧的弹性势能为，故D错误。
故选A。
5.【答案】
本题考查平均功率和瞬时功率的计算与比较，基础题目。
对物体，由牛顿第二定律求出加速度，从而得出物体竖直分加速度，结合物体的运动情况得出两者竖直分速度的大小关系，结合重力做功的计算式判断两者重力做功关系，结合位移公式得出两者运动时间关系，结合平均功率的定义式得出两者平均功率的大小关系，由速度位移公式判断两者竖直分速度大小关系，结合瞬时功率的计算式即可判断。
【解答】
设斜面的倾角为，对物体，由牛顿第二定律：，解得物体的加速度，则物体竖直分加速度，而物体做自由落体运动，可见物体竖直分加速度小于物体的加速度，两物体处于同一高度，且质量相同，则两物体的重力做功相同，由知，物体运动至落地所用的时间较长，由知，；由可得，则物体落地的竖直分速度较小，由知，故A正确，BCD错误。
6.【答案】
重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，重力所做的功等于重力势能的减小量。
根据求出、点的重力势能，注意重力势能的大小与零势能面的选取有关。
解决本题的关键掌握重力做功和重力势能的关系，以及知道重力势能的大小与零势能平面的选取有关。
【解答】
A.以桌面为参考平面，点在参考平面上方处，所以小球在点的重力势能为，故A错误；
B.以桌面为参考平面，则小球在处的重力势能为，故B错误；
小球从点下落至点的过程中，重力做功为，所以重力势能减小，故C正确，D错误。
故选C。
7.【答案】
小球做平抛运动，加速度恒定不变，为重力加速度；根据运动的合成法得到与的表达式。由分析图象。重力的功率，重力的功，并结合运动学规律分析。
本题的解题关键是运用运动的分解法得到各量的表达式，再结合数学知识进行选择。要掌握平抛运动的规律并能灵活运用。
【解答】
A.小球做平抛运动，加速度恒定不变，为重力加速度，故A错误；
B.由分析可知，图象是过原点的直线，故B正确。
C.重力的功率，与成正比，图象是过原点的直线，故C错误。
D.重力的功，是过原点的开口向上的抛物线，故D错误。
故选B。
8.【答案】
通过开始时，、及传送带均静止且不受传送带摩擦力作用，根据共点力平衡得出的质量。根据上升的高度得出下降的高度，从而求出系统重力势能。
本题是力与能的综合题，关键对初始位置和末位置正确地受力分析，以及合理选择研究的过程和研究的对象。
【解答】
A.传送带逆时针匀速转动，在由静止开始到上升；沿传送带向下运动；受到的摩擦力沿传送带向下，故A错误；
B.开始时，、及传送带均静止且不受传送带摩擦力作用，则有，则，故B正确；
C.传送带转动后对、整体受力分析，有，得，故C错误；
D.上升，则下降，则重力势能的减小量为即物块重力势能减少量等于物块重力势能的增加量，则系统重力势能不变，故D错误。
故选B。
9.【答案】
本题考查了重力势能和弹性势能的决定因素，难度不大，需加强这方面的训练。
【解答】
A.重物的高度下降，由可知，重物的重力势能减少，故A错误，B正确。
在运动的过程中，弹簧的形变量增大，则弹簧的弹性势能增加，故C正确，D错误。
故选BC。
10.【答案】
重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关。
解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关，以及知道重力做功和重力势能变化的关系，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加。
【解答】
A.重力对物体做正功，物体的重力势能一定减少，故A错误；
B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，两物体重力做功相同，故重力势能的减少量相同，故B正确；
C.用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力的功，物体克服重力的功与物体所增加的重力势能相等，故C错误；
D.物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故 D正确。
故选BD。
11.【答案】
本题主要考查了重力势能的概念，关键是准确理解重力势能的相对性、重力势能的变化及重力势能的大小。
重力势能是因重力而产生，由地球和物体的相对位置决定的一种能量，具有相对性和系统性，所以描述重力势能时必须要选取参考平面，重力势能的大小，其中是相对参考平面的距离，而重力势能的变化与参考平面无关，有：，其中为初未位置的高度差。
【解答】
以地面为参考平面，小球落地时高度为，所以重力势能为，整个下落过程中重力势能减少，有：，故A错误，C正确；
以桌面为参考平面，小球落地时距离桌面的高度为，所以重力势能为，整个下落过程中重力势能减少，有：，故B错误，D正确。
故选CD。
12.【答案】
本题考查万有引力定律的应用。对于同步卫星要了解其运动特征，在赤道正上方位置处；随高度的增加，重力加速度数值减小，加速度也越小。
【解答】
A.同步卫星位于赤道平面上，即倾角为，而空间站倾角为，所以中国空间站不是同步卫星，A错误；
B.空间站在万有引力作用下做匀速圆周运动，处于完全失重状态，宇航员进驻空间站也处于完全失重状态，所以B正确；
C.随着高度增高，重力加速度逐渐减小，所以空间站的重力势能，所以C错误；
D.由得，所以，所以D正确
13.【答案】解：以释放点所在水平面为参考平面，在第 末小球所处的高度为：
重力势能为：
，说明小球在参考平面的下方。
在第 末小球所处的高度为：
第 内重力做的功为：
由重力做功与重力势能改变的关系可知，小球的重力势能减少了 。
求出小球第末下降的高度，根据重力势能表达式求小球的重力势能；
求出小球在第内的位移，根据重力做功的表达式求重力做的功，再根据重力做功与重力势能变化的关系求重力势能的变化。
本题关键在于掌握重力势能的表达式，知道重力做功与重力势能变化的关系，同时注意明确重力势能为标量，其正负不表示方向。
14.【答案】解：根据得：
小球由点运动到点的过程中，重力做功
根据知，重力势能减少。
选取初始平面为参考平面，小球在处的重力势能
功是能量转化的量度，有多种表现形式：重力做功是重力势能变化的量度。
根据求解重力做功，重力势能的减少量等于重力做的功。
重力势能具有相对性，选择不同的参考平面，重力势能的数值是不同的。
15.【答案】解：规定点所在水平地面为零势能面，则运动员在点处的重力势能
运动员由点到点的过程，由动能定理得：
代入数据解得：
运动员由点到点的过程，由动能定理得：
在点由支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
联立代入数据解得：
由重力势能的定义解答；
应用动能定理或机械能守恒解答；
应用动能定理求解到达点的速度大小，在点由支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求解支持力的大小。
本题考查了用动能定理处理运动和牛顿第二定律在圆周运动中的应用，本题运动员在运动过程中只有重力做功，满足机械能守恒，亦可应用机械能守恒定律解答。圆周运动的关键是受力分析，确定向心力的来源。
16.【答案】解：以斜面最高点所在平面为重力势能的参考平面，开始时链条的重力势能为
链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能为
重力势能减少量为
粗细均匀、质量分布均匀的绳子或链条，当其以“直线状”形式放置时。其重心在其中心处，当不以“直线状”形式放置时，应当分段求重力势能再求和。
零势能参考面可以任意选取，以解题方便为原则。
第12页，共13页
一、单选题（本大题共8小题，共32.0分）
下列说法正确的是
A. 物体克服重力做功时，物体的重力势能减小
B. 物体运动的位移为零时，摩擦力做功一定为零
C. 弹簧长度变长过程中在弹性限度内弹性势能增加
D. 离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零
一个的球从的高处落到一个水平板上又弹回到的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是
A. 重力做功为 B. 重力做了 的负功
C. 物体的重力势能一定减少 D. 物体的重力势能一定增加
如图所示，和是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，、、三点位于同一水平面上，和分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从和两处同时无初速释放，则
A. 沿光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值
B. 两小球刚开始从和两处无初速释放时，重力势能相等
C. 两小球到达点和点时，重力势能相等
D. 两小球到达点和点时，重力做功相等
如图所示，一质量为的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端可绕点转动，把小球拉至处，弹簧恰好无形变将小球由静止释放，当小球运动到点正下方点时，降低的竖直高度为，速度为设弹簧处于原长时弹性势能为零则小球
A. 由到重力做的功等于
B. 由到重力势能减少
C. 由到克服弹力做功为
D. 到达位置时弹簧的弹性势能为
如图所示，两个质量相同的物体、，在同一高度处，自由下落，沿光滑斜面由静止下滑，则下列说法正确的是
A. 从开始运动到落地前瞬间，重力的平均功率
B. 从开始运动到落地前瞬间，重力的平均功率
C. 落地前瞬间重力的瞬时功率
D. 落地前瞬间重力的瞬时功率
如图所示，一张桌子放在水平地面上，桌面高为，一质量为的小球处于桌面上方高处的点。若以桌面为参考平面，重力加速度为小球从点下落到地面上的点，下列说法正确的是
A. 小球在点的重力势能为
B. 小球在桌面处的重力势能为
C. 小球从点下落至点的过程中，重力势能减少
D. 小球从点下落至点的过程中，克服重力做功
从某高度以初速度水平抛出一个质量为的小球，不计空气阻力，在小球下落的过程中，其加速度、速度变化量、重力的功率和重力的功与时间的关系图像，正确的是
A. B.
C. D.
如图所示，足够长的传送带与水平方向的夹角为，物块通过平行于传送带的轻绳跨过光滑定滑轮与物块相连，的质量为，与斜面间的动摩擦因数为。开始时，、及传送带均静止，且不受摩擦力作用。现让传送带逆时针匀速转动，在由静止开始到上升高度为未与定滑轮相碰，重力加速度为的过程中
A. 传送带转动时受到的摩擦力沿传送带向上
B. 的质量是的质量的两倍
C. 传送带刚开始转动瞬间，和的加速度大小均为
D. 物块、组成的系统重力势能增加
二、多选题（本大题共4小题，共16.0分）
如图所示，一轻弹簧固定于点，另一端系一小球，将小球从与悬点在同一水平面且弹簧保持原长的点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力．在小球由点摆向最低点的过程中，下列说法中正确的是
A. 小球的重力势能增加 B. 小球的重力势能减少
C. 弹簧的弹性势能增加 D. 弹簧的弹性势能减少
关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是
A. 重力对物体做正功，物体的重力势能可能增加
B. 将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，物体所减少的重力势能相等
C. 用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体增加的重力势能之和
D. 物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量
物体由于受到地球的吸引而产生了重力，所具有的能量叫重力势能，物体的重力势能与参考平面有关，现有质量为的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高度为，如图所示，下面关于小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是
A. 若以地面为参考平面，分别为：，增加
B. 若以桌面为参考平面，分别为：，增加
C. 若以地面为参考平面，分别为：，减少
D. 若以桌面为参考平面，分别为：，减少
中国空间站轨道高度约为，倾角约，设计寿命为年，长期驻留人，总重量约如图所示为中国空间站示意图，年月日顺利将聂海胜、刘伯明、汤洪波名航天员送入太空，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功．已知以地面为零势能点，地球半径约，下列说法正确的有
A. 中国空间站实质上就是一颗同步卫星
B. 宇航员进驻空间站时为完全失重状态
C. 中国空间站的重力势能约为；
D. 中国空间站向心加速度约为；
三、计算题（本大题共4小题，共40.0分）
在离地面处无初速度地释放一小球，小球质量为，不计空气阻力，取，取释放点所在水平面为参考平面。求：
在第末小球的重力势能；
在第内重力所做的功和重力势能的变化。
如图所示，质量为，小球用于长为的细线悬于点。将细线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，点正下方处有一钉子，小球运动到处，会以为圆心做圆周运动，并经过点若已知等于，则，
小球由点运动到点的过程中，重力做功为多少？重力势能减少了多少？
若选取初始平面为参考平面，求小球在处的重力势能．
如图所示，滑雪场的弯曲滑道由，两部分组成，段高度差，段高度差。质量的运动员从点由静止开始沿滑道下滑，经过点后沿滑道运动。不计摩擦和空气阻力，重力加速度取，规定点所在水平地面重力势能为零。
求运动员在点处的重力势能；
求运动员到达点时速度大小；
若点的圆弧半径为，求经过点时地面对运动员支持力的大小。
如图所示，有一条长为、质量为的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面最高点为重力势能的零点，重力加速度为，求：
开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大？
此过程中重力势能减少了多少？
答案和解析
1.【答案】
根据重力做功与重力势能的关系进行分析；根据功的定义进行分析；根据弹性势能与弹簧形变大小的关系进行分析；重力势能具有相对性。
本题需要功的概念、重力做功与重力势能的关系、弹簧的形变量大小与弹性势能的关系及重力势能的相对性，基础题。
【解答】
A.根据重力做功与重力势能的关系可知，重力做正功时，重力势能减小，重力做负功时，重力势能增加，故A错误；
B.摩擦力做的功等于摩擦力与相对路程的乘积，不是摩擦力与相对位移的乘积，物体的位移为零，可能是物体经过了往返运动，而此时摩擦力一定做功，故B错误；
C.若一开始弹簧处于压缩状态，则弹簧的长度变长时，弹簧的弹性势能减小当恢复原长再伸长时，弹性势能增大，故C错误；
D.重力势能具有相对性，与参考平面的选取有关，若选物体所在平面作为参考平面，则物体的重力势能为零，所以离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零，故D正确。
故选D。
2.【答案】
由重力做功的公式可求得重力所做的功；再由重力做功与重力势能的关系可分析重力势能的变化．
本题考查重力做功与重力势能变化的关系，在解题时一定要明确重力做功与路径无关，只与初末状态的高度差有关．
【解答】
整个过程中，物体的高度下降了；则重力对物体做正功为：；而重力做功多少等于重力势能的减小量，故小球的重力势能一定减少，故C正确，ABD错误。
故选：。
3.【答案】
根据重力势能的表达式分析各选项。
考查重力势能的决定因素，明确零电势点的选择决定重力势能的大小。
【解答】
A.选择不同的参考面，重力势能不同，可为正也可为负，则A错误；
B.刚开始两者同高度，则重力势能相同，则B正确；
C.点位置低，重力势能小，故两小球到达点和点时，重力势能不相等，则C错误；
D.下滑过程只有重力做功，与下降的高度有关，则到达点做功多，到达点做功少，则D错误。
故选B。
4.【答案】
小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能；
重力做功量度重力势能的变化。
弹簧弹力做功量度弹性势能的变化。
本题要注意我们研究的系统是小球而不是小球与弹簧，若说明是小球与弹簧系统则机械能守恒；而只对小球机械能是不定恒的。熟悉功能的对应关系。
【解答】
A.从到高度为，由到重力做的功等于，故A正确；
B.由至重力势能减少，小球在下降中小球的重力势能转化为动能和弹性势能，所以，故B错误。
C.根据动能定理得：，所以由至小球克服弹力做功为，故C错误。
D.弹簧弹力做功量度弹性势能的变化。所以小球到达位置时弹簧的弹性势能为，故D错误。
故选A。
5.【答案】
本题考查平均功率和瞬时功率的计算与比较，基础题目。
对物体，由牛顿第二定律求出加速度，从而得出物体竖直分加速度，结合物体的运动情况得出两者竖直分速度的大小关系，结合重力做功的计算式判断两者重力做功关系，结合位移公式得出两者运动时间关系，结合平均功率的定义式得出两者平均功率的大小关系，由速度位移公式判断两者竖直分速度大小关系，结合瞬时功率的计算式即可判断。
【解答】
设斜面的倾角为，对物体，由牛顿第二定律：，解得物体的加速度，则物体竖直分加速度，而物体做自由落体运动，可见物体竖直分加速度小于物体的加速度，两物体处于同一高度，且质量相同，则两物体的重力做功相同，由知，物体运动至落地所用的时间较长，由知，；由可得，则物体落地的竖直分速度较小，由知，故A正确，BCD错误。
6.【答案】
重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，重力所做的功等于重力势能的减小量。
根据求出、点的重力势能，注意重力势能的大小与零势能面的选取有关。
解决本题的关键掌握重力做功和重力势能的关系，以及知道重力势能的大小与零势能平面的选取有关。
【解答】
A.以桌面为参考平面，点在参考平面上方处，所以小球在点的重力势能为，故A错误；
B.以桌面为参考平面，则小球在处的重力势能为，故B错误；
小球从点下落至点的过程中，重力做功为，所以重力势能减小，故C正确，D错误。
故选C。
7.【答案】
小球做平抛运动，加速度恒定不变，为重力加速度；根据运动的合成法得到与的表达式。由分析图象。重力的功率，重力的功，并结合运动学规律分析。
本题的解题关键是运用运动的分解法得到各量的表达式，再结合数学知识进行选择。要掌握平抛运动的规律并能灵活运用。
【解答】
A.小球做平抛运动，加速度恒定不变，为重力加速度，故A错误；
B.由分析可知，图象是过原点的直线，故B正确。
C.重力的功率，与成正比，图象是过原点的直线，故C错误。
D.重力的功，是过原点的开口向上的抛物线，故D错误。
故选B。
8.【答案】
通过开始时，、及传送带均静止且不受传送带摩擦力作用，根据共点力平衡得出的质量。根据上升的高度得出下降的高度，从而求出系统重力势能。
本题是力与能的综合题，关键对初始位置和末位置正确地受力分析，以及合理选择研究的过程和研究的对象。
【解答】
A.传送带逆时针匀速转动，在由静止开始到上升；沿传送带向下运动；受到的摩擦力沿传送带向下，故A错误；
B.开始时，、及传送带均静止且不受传送带摩擦力作用，则有，则，故B正确；
C.传送带转动后对、整体受力分析，有，得，故C错误；
D.上升，则下降，则重力势能的减小量为即物块重力势能减少量等于物块重力势能的增加量，则系统重力势能不变，故D错误。
故选B。
9.【答案】
本题考查了重力势能和弹性势能的决定因素，难度不大，需加强这方面的训练。
【解答】
A.重物的高度下降，由可知，重物的重力势能减少，故A错误，B正确。
在运动的过程中，弹簧的形变量增大，则弹簧的弹性势能增加，故C正确，D错误。
故选BC。
10.【答案】
重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关。
解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关，以及知道重力做功和重力势能变化的关系，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加。
【解答】
A.重力对物体做正功，物体的重力势能一定减少，故A错误；
B.将质量相同的物体由同一位置沿不同方向抛出并下落至同一水平面，两物体重力做功相同，故重力势能的减少量相同，故B正确；
C.用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力的功，物体克服重力的功与物体所增加的重力势能相等，故C错误；
D.物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量，故 D正确。
故选BD。
11.【答案】
本题主要考查了重力势能的概念，关键是准确理解重力势能的相对性、重力势能的变化及重力势能的大小。
重力势能是因重力而产生，由地球和物体的相对位置决定的一种能量，具有相对性和系统性，所以描述重力势能时必须要选取参考平面，重力势能的大小，其中是相对参考平面的距离，而重力势能的变化与参考平面无关，有：，其中为初未位置的高度差。
【解答】
以地面为参考平面，小球落地时高度为，所以重力势能为，整个下落过程中重力势能减少，有：，故A错误，C正确；
以桌面为参考平面，小球落地时距离桌面的高度为，所以重力势能为，整个下落过程中重力势能减少，有：，故B错误，D正确。
故选CD。
12.【答案】
本题考查万有引力定律的应用。对于同步卫星要了解其运动特征，在赤道正上方位置处；随高度的增加，重力加速度数值减小，加速度也越小。
【解答】
A.同步卫星位于赤道平面上，即倾角为，而空间站倾角为，所以中国空间站不是同步卫星，A错误；
B.空间站在万有引力作用下做匀速圆周运动，处于完全失重状态，宇航员进驻空间站也处于完全失重状态，所以B正确；
C.随着高度增高，重力加速度逐渐减小，所以空间站的重力势能，所以C错误；
D.由得，所以，所以D正确
13.【答案】解：以释放点所在水平面为参考平面，在第 末小球所处的高度为：
重力势能为：
，说明小球在参考平面的下方。
在第 末小球所处的高度为：
第 内重力做的功为：
由重力做功与重力势能改变的关系可知，小球的重力势能减少了 。
求出小球第末下降的高度，根据重力势能表达式求小球的重力势能；
求出小球在第内的位移，根据重力做功的表达式求重力做的功，再根据重力做功与重力势能变化的关系求重力势能的变化。
本题关键在于掌握重力势能的表达式，知道重力做功与重力势能变化的关系，同时注意明确重力势能为标量，其正负不表示方向。
14.【答案】解：根据得：
小球由点运动到点的过程中，重力做功
根据知，重力势能减少。
选取初始平面为参考平面，小球在处的重力势能
功是能量转化的量度，有多种表现形式：重力做功是重力势能变化的量度。
根据求解重力做功，重力势能的减少量等于重力做的功。
重力势能具有相对性，选择不同的参考平面，重力势能的数值是不同的。
15.【答案】解：规定点所在水平地面为零势能面，则运动员在点处的重力势能
运动员由点到点的过程，由动能定理得：
代入数据解得：
运动员由点到点的过程，由动能定理得：
在点由支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：
联立代入数据解得：
由重力势能的定义解答；
应用动能定理或机械能守恒解答；
应用动能定理求解到达点的速度大小，在点由支持力与重力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求解支持力的大小。
本题考查了用动能定理处理运动和牛顿第二定律在圆周运动中的应用，本题运动员在运动过程中只有重力做功，满足机械能守恒，亦可应用机械能守恒定律解答。圆周运动的关键是受力分析，确定向心力的来源。
16.【答案】解：以斜面最高点所在平面为重力势能的参考平面，开始时链条的重力势能为
链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能为
重力势能减少量为
粗细均匀、质量分布均匀的绳子或链条，当其以“直线状”形式放置时。其重心在其中心处，当不以“直线状”形式放置时，应当分段求重力势能再求和。
零势能参考面可以任意选取，以解题方便为原则。
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