人教版高中物理必修二8.2重力势能 同步练习基础卷-试卷（Word版含答案）

人教版高中物理必修二8.2重力势能 同步练习基础卷
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 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
2. 下列物理量数值前的负号表示方向的是（　　）
A．气体的温度 B．物体的位移
C．物体质量变化量 D．阻力做功
3. 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
4. 物体做自由落体运动，表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列图像中能正确反映和h之间关系的是（　　）
A．B．C．D．
5. 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
6. 如图所示，质量为m的小滑块从O点以速度v0沿水平面向左运动，小滑块撞击弹簧后被弹簧弹回并最终静止于O点，则运动过程中弹簧获得的最大弹性势能是(　　)
A． B． C． D．
7. “神舟十二号”宇航员顺利返回地球后，又经过了两个星期左右的恢复锻炼，才逐渐适应地球的重力环境。如图所示，重物A质量为m，置于水平地面上。一根轻质弹簧，原长为L，劲度系数为k，下端与物体A相连接。宇航员恢复锻炼时现将弹簧（初始为原长）上端点P缓慢地竖直提起一段高度使重物A离开地面。已知上端点P向上移动的高度为h，则这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）（　　）
A． B． C． D．
8. 袋鼠跳是一项很有趣的运动。如图所示，两位同学参加袋鼠跳游戏，他们起跳后向上上升到一定高度后再落回地面，下列说法正确的是（　　）
A．两位同学的重力势能始终大于零
B．该情景中只能选择水平地面为零势能面
C．两位同学上升过程中克服自身重力做功，重力势能增加
D．两位同学下落过程中自身重力做正功，重力势能增加
二、解答题（本大题共2道小题）
9. 地面上有质量m=3.0×103kg的物体，用起重机将它竖直向上匀加速提升到h=10m的高处，物体在这段上升过程中，起重机钢绳对它的拉力F=4×104N．取g=10m/s2，将物体视为质点．
（1）求钢绳的拉力F所做的功WF；
（2）求重力做的功WG；
（3）选择地面为参考平面，求物体在h=10m处的重力势能EP．
10. 某兴趣小组通过探究得到弹性势能的表达式为，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度，请结合弹性势能表达式计算下列问题。 放在地面上的物体上端系在劲度系数k=200N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示，手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h=0.5m高处。 如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦，（g取10m/s2）。 求：
（1）弹簧弹性势能的大小；
（2）物体重力势能的增量；
三、填空题（本大题共4道小题）
11. A、B两物体的质量之比为1∶4，离同一参考平面的高度之比为8∶1，则两物体的重力势能之比为_________．如果两物体的质量比不变，重力势能之比为1∶2，则两物体对同一参考平面的高度之比为__________．
12. 如图，篮球离开手时速度方向竖直向下，底部距离地面，与地面碰撞后恰好竖直反弹到离开手时的高度．已知篮球直径为，质量为．假设篮球运动过程中所受空气阻力恒为自身重力的0.05倍，不计与地面碰撞时动能的损失和篮球的形变．若以地面为零势能面，篮球离开手时，重力势能为__________；速度大小为__________．（结果保留两位有效数字）
13. 重为50N的物体，在恒定拉力作用下以1m/s2的加速度，竖直升高10m，此过程中物体的重力势能变化了_____J，拉力做功_____J．
14. 弹性势能是指发生形变的物体，由于___________而具有的____，这种能量叫弹性势能．
答案
一、单选题（本大题共8道小题）
1. 【答案】C
【解析】
【详解】
重力做的正功
重力做的功等于重力势能的减少量，因此重力势能减少。
故选C。
2. 【答案】B
【解析】
【分析】
【详解】
A．温度的“-”表示温度比零度低，不表示方向；A错误；
B．物体的位移，负号表示位移方向与正方向相反；B正确；
C．物体的质量变化量的“-”表示质量减小，不表示方向；C错误；
D．阻力做功为，负号表示做的功是负功，不表示方向；D错误。
故选B。
3. 【答案】A
【解析】
【详解】
ABD．运动员撑杆起跳后，杆弯曲程度先逐渐变大再减小，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复原状，所以杆的弹性势能先增大后减小，杆对运动员先做负功后做正功，A正确，B、D错误。
C.运动员越过横杆正上方时有水平方向的速度，C错误。
故选A。
4. 【答案】B
【详解】
设初始位置距地面的高度为H，则
整理得
图像时一次函数。
故选B。
5. 【答案】C
【详解】
A．两小球刚要到达B处时的速度大小相同、方向不同，故A错误；
B．由于两个小球竖直位移相同，但质量不等，所以两小球从A到达B的过程中重力做功不等，故B错误；
CD．小球在AB管中运动的加速度大小为
运动时间为
小球在AC管中运动的时间为
小球在CB管中运动的时间为
又因为
所以
故C正确，D错误。
故选C。
6. 【答案】B设动摩擦因数为μ，O点离弹簧右端距离为L，弹簧最大压缩量为，小滑块从O点运动到弹簧压缩量最大时，速度减为0，由动能定理可得
再分析弹簧压缩量最大到小滑块最终静止的过程，由动能定理可得
联立可得故弹簧获得的最大弹性势能是，选项B正确，ACD错误。故选B。
7. 【答案】 C物块刚A离开地面时，弹簧所受的弹力等于物块的重力，根据胡克定律得弹簧伸长的长度为由弹簧上端P缓慢的竖直向上提起的距离L，则物块上升的高度为
以地面为势能零点，这时物块A具有的重力势能为故C正确，ABD错误。故选C。
8. 【答案】C
【详解】
AB．两位同学的重力势能是否始终大于零取决于所选的零势能面，而零势能面的选择是任意的，不一定要选择水平地面，AB错误；
CD．两位同学上升过程中克服自身重力做功，重力势能增加，两位同学下落过程中自身重力做正功，重力势能减少，C正确，D错误。
故选C。
二、解答题（本大题共2道小题）
9. 【答案】(1) 4×105J (2)(3) 3.0×105J
【解析】
【详解】
(1)钢绳的拉力F所做的功为：
WF=Fh=4×105J
(2)重力做功
(3) 物体的重力势能为：
EP=mgh=3.0×105J
10. 【答案】（1）1J；（2）10J
【详解】
（1）物体缓慢升高过程，处于平衡状态，则有
，
则弹簧弹性势能的大小为
联立解得
，
（2））物体重力势能的增量为
三、填空题（本大题共4道小题）
11. 【答案】 2∶1 2∶1
【解析】
【详解】
A、B两物体的质量之比为1∶4，离同一参考平面的高度之比为8∶1，根据EP=mgh，则两物体的重力势能之比为2:1；如果两物体的质量比不变，重力势能之比为1∶2，根据EP=mgh，则两物体对同一参考平面的高度之比为2:1.
12. 【答案】 3.6 1.0
【解析】
【详解】
篮球离开手时重力势能为：；
对整个过程，由能量关系：，解得v=1.0m/s．
【点睛】
此题要搞清整个过程中能量的转化关系；篮球初末两态的重力势能是相同的，则初态的动能等于整个过程中克服阻力做功.
13. 【答案】 500 550
【解析】
【详解】
试题分析：由重力计算公式求出重力势能的变化量；由牛顿第二定律求出拉力大小，然后由功的计算公式求出拉力做的功．
解：物体重力 G=50N，竖直上升的高度 h=10m，物体的质量为 m=5kg
重力势能增加了△EP=mgh=50×10=500J
物体以1m/s2的加速度上升10m，由牛顿第二定律得：
F﹣mg=ma，解得，拉力 F=55N，
拉力的功 W=Fh=55×10=550J；
故答案为500，550．
14. 【答案】 弹力的相互作用 能
【解析】
【分析】
根据弹性势能的定义以及弹性势能的大小的决定因素进行解答；
【详解】
因为发生弹性形变的物体在恢复时会对别的物体做功，所以发生弹性形变的物体也具有能量，我们就把发生形变的物体，由于弹力的相互作用而具有的能量叫弹性势能，其大小取决于形变量和弹簧的劲度系数．
【点睛】
本题主要考查学生对：弹性势能的定义和弹性势能与弹性形变的关系的理解．
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