第八章第2节 重力势能 同步练习(含答案)

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名称 第八章第2节 重力势能 同步练习(含答案)
格式 docx
文件大小 1.5MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-05-01 09:27:44

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第八章第2节 重力势能 同步练习
姓名:__________ 班级:__________ 座号:__________
一、单选题(共12小题)
1. 关于重力做功和重力势能,下列说法中正确的是(  )
A. 重力做功与路径无关
B. 当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定减小
C. 重力势能为负值,说明其方向与规定的正方向相反
D. 重力势能的大小与参考平面的选取无关
2. 一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D.A、B、C、D、E所在平面之间竖直距离如图所示.以地面C为零势能面,g取10 m/s2,则该苹果从A下落到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(  )21教育网
A. 15.6 J和9 J
B. 9 J和-9 J
C. 15.6 J和-9 J
D. 15.6 J和-15.6 J
3. 下列关于重力势能的说法中正确的是(  )
A. 重力势能Ep1=2 J,Ep2=-3 J,则Ep1与Ep2方向相反
B. 同一物体重力势能Ep1=2 J,Ep2=-3 J,则Ep1>Ep2
C. 在同一高度的质量不同的两个物体,它们的重力势能一定不同
D. 重力势能是标量,负值没有意义
4. 如图所示的几个运动过程中,物体的弹性势能增加的是(  )
A. 如图甲,撑竿跳高的运动员上升过程中,竿的弹性势能
B. 如图乙,人拉长弹簧过程中,弹簧的弹性势能
C. 如图丙,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能
D. 如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能
5. 在工程建设中有些桥会建成拱形,如图所示,M、N为水平面上的两点,O点为拱桥的最高点,且最高点距离水平面的高度为h,一质量为m的卡车以恒定不变的速率由M经O到达N点.则(  )21*cnjy*com
A. 由于M、N在同一水平面上,则卡车在整个运动过程中重力始终不做功
B. 卡车的重力势能先减小后增大,重力先做负功后做正功
C. 卡车的重力势能先增大后减小,重力先做正功后做负功
D. 卡车的重力势能先增大后减小,重力先做负功后做正功
6. 关于重力势能,下列说法中正确的是(  )
A. 重力势能的大小只由物体本身决定
B. 物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大
C. 一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能变大了
D. 重力势能的减少量可能大于重力对物体做的功
7. 一个100 g的小球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m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(g取10 m/s2)(  )
A. 重力做功为1.8 JB. 重力做了0.55 J的负功
C. 物体的理力势能一定减少0.55 JD. 物体的重力势能一定增加1.25 J
8. 下列关于重力势能的说法正确的是(  )
A. 物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定
B. 物体与参考平面的距离越大,它的重力势能也越大
C. 一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能增加了
D. 在参考平面上的物体具有的重力势能可能不等于零
9. 把一个物体从地面竖直向上抛出,该物体上升的最大高度为h,若物体的质量为m,所受空气阻力大小恒为f,则从物体被抛出到落回地面的全过程中(  )
A. 重力势能的变化量为2mgh
B. 重力势能的变化量为零
C. 空气阻力做的功为零
D. 空气阻力做的功为2fh
10. 如图所示,一物体从A点出发,分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出,运动后到达同一水平面上B、C、D三点.关于重力做功情况,下列说法正确的是(  )
A. 沿AB面滑下时,重力做功最多
B. 沿AC面滑下时,重力做功最多
C. 沿AD抛物线运动时,重力做功最多
D. 三种情况下运动时,重力做的功相等
11. 如图所示,质量相等的两木块中间连有一竖直弹簧,今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面.开始时木块A静止在弹簧上面.设开始时弹簧的弹性势能为Ep1,B刚要离开地面时,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(  )21cnjy.com
A. Ep1=Ep2 B. Ep1>Ep2 C. ΔEp>0 D. ΔEp<0
12. 如图所示,撑竿跳是运动会中常见的比赛项目,用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性,下列关于运动员撑竿跳起过程的说法正确的是(  )2·1·c·n·j·y
A. 运动员撑竿刚刚触地时,竿弹性势能最大
B. 运动员撑竿跳起到达最高点时,竿弹性势能最大
C. 运动员撑竿触地后上升到最高点之前某时刻,竿弹性势能最大
D. 以上说法均有可能
二、多选题(共4小题)
13. (多选)如图所示,在光滑平面上,一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻弹簧,自接触弹簧开始到弹簧被压缩至最短的过程中,以下说法正确的是(  )
A. 物体的加速度逐渐减小
B. 物体的速度逐渐减小
C. 弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能减小
D. 弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能增加
14. (多选)如图所示,物体沿不同的路径从A运动到B,其中按不同的路径:①有摩擦作用;②无摩擦作用;③无摩擦,但有其他外力拉它.比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3,重力势能的变化量ΔEp1、ΔEp2、ΔEp3的关系,以下正确的是(  )
A. W1>W2>W3
B. W1=W2=W3
C. ΔEp1=ΔEp2=ΔEp3
D. ΔEp1<ΔEp2<ΔEp3
15. (多选)用拉力F将一个重为5 N的小球匀速提升3 m,如图所示,在这个过程中,下列说法正确的是(  )www-2-1-cnjy-com
A. 小球的重力做了15 J的功
B. 拉力F对小球做了15 J的功
C. 小球的重力势能增加了15 J
D. 合力对小球做的功是15 J
16. (多选)下列关于重力势能的说法中正确的是(  )
A. 重力势能是物体和地球所共有的
B. 重力势能的变化只跟重力做功有关系,和其他力做功多少无关
C. 重力势能是矢量,在地球表面以下为负
D. 重力势能的增量等于重力对物体做的功
三、计算题(共2小题)
17. 两个底面积均为S的圆桶,放在同一水平面上,桶内装水,水面高度分别为h1和h2,如图所示.已知水的密度为ρ,现把两桶间的阀门K打开,最后两桶水面高度相等,则在此过程中重力所做的功等于多少?21·世纪*教育网
18. 如图所示,长为2 m、质量为10 kg的一条细铁链放在水平地面上,从提起铁链一端直到铁链全部离开地面的瞬间,铁链克服重力做的功为多少?(g取9.8 m/s2)
1. 【答案】A
2. 【答案】C
【解析】以地面C为零势能面,根据重力势能的计算公式得D处的重力势能EP=mgh=0.3×10×(-3.0)J=-9 J.从A下落到D的过程中重力势能的减少量ΔEP=mgΔh=0.3×10×(0.7+1.5+3.0)J=15.6 J,故选C.2-1-c-n-j-y
3. 【答案】B
【解析】重力势能是标量,正负表示大小,重力势能Ep1=2 J,Ep2=-3 J,则Ep1大于Ep2,A错误,B正确;重力势能是一个相对量,是相对于参考平面来说的,在同一高度的质量不同的两个物体,如果选取该高度为参考平面,则它们的重力势能都为零,C错误;重力势能是标量,负值表示物体处于参考平面以下,有意义,D错误.
4. 【答案】B
【解析】选项A、C、D中物体的形变量都在减小,所以弹性势能减小,选项B中弹簧的形变量增大,所以弹性势能增加,B正确.21*cnjy*com
5. 【答案】D
【解析】由M到O的过程中,卡车向高处运动,重力势能增大,重力做负功;由O到N的过程中,卡车向低处运动,重力势能减小,重力做正功,D正确.
6. 【答案】C
【解析】根据重力势能的计算式Ep=mgh,由于高度h是相对于参考平面的,具有相对性,选择不同的参考平面,h不同,则重力势能不同,在零势能面上为正,零势能面下为负,即重力势能的大小还与参考平面的选取有关,故A错误;若物体在参考平面的上方,物体与参考平面的距离越大,它的重力势能越大,若物体在参考平面的下方,物体与参考平面的距离越大,它的重力势能越小,故B错误;重力势能的正负表示大小,一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能变大了,故C正确;根据功能关系可知:重力势能的减少量等于重力对物体做的功,故选项D错误.【出处:21教育名师】
7. 【答案】C
【解析】整个过程中重力做功WG=mgΔh=0.1×10×0.55 J=0.55 J,故重力势能减少0.55 J,所以选项C正确.【来源:21cnj*y.co*m】
8. 【答案】C
【解析】物体的重力势能与参考平面有关,同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同,选项A错误;物体在参考平面以上,距参考平面的距离越大,重力势能越大,物体在参考平面以下,距参考平面的距离越大,重力势能越小,选项B错误;重力势能中的正、负号表示大小,-5 J的重力势能小于-3 J的重力势能,选项C正确;参考平面上的物体的重力势能取为0,选项D错误.21·cn·jy·com
9. 【答案】B
【解析】物体从地面抛出到落回地面的全过程中,物体的高度变化量为零,物体重力势能的变化量为零,故A错误,B正确;物体从地面竖直向上抛出,物体上升的最大高度为h,物体从地面抛出到落回地面的全过程中,所受的空气阻力大小恒为f,阻力方向始终与运动方向相反,则空气阻力做的功为-2fh,故C、D错误.
10. 【答案】D
【解析】由于重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关,故D正确.
11. 【答案】A
【解析】开始时弹簧形变量为x1,有kx1=mg,设B刚要离开地面时弹簧形变量为x2,有kx2=mg,可知x1=x2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,A正确,B、C、D错误.
12. 【答案】C
【解析】竿形变量最大时,弹性势能最大,竿刚触地时没有形变,人到最高点时,竿已由弯曲为基本完全伸直,选项C正确.21世纪教育网版权所有
13. 【答案】BD
【解析】物体自接触弹簧到被压缩至最短的过程中,弹簧的弹力逐渐增大,物体受到合力逐渐增大,则加速度逐渐增大,速度逐渐减小;此过程中弹力的方向与物体的位移方向相反,则弹簧的弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能增加,B、D正确,A、C错误.
14. 【答案】BC
【解析】重力对物体做的功与路径无关,取决于物体的初、末位置,且与物体受不受其他力无关.重力势能的变化量只取决于重力做的功,因此,三种情况下重力做功相同,重力势能的变化量也相同.B、C正确.【来源:21·世纪·教育·网】
15. 【答案】BC
【解析】小球上升,重力做负功,WG=-mgh=-5×3 J=-15 J,选项A错误;因为小球匀速上升,所以拉力F=G=5 N,则拉力做功WF=Fh=5×3 J=15 J,选项B正确;因小球克服重力做功15 J,故小球重力势能增加15 J,选项C正确;因为小球匀速上升,合力为零,则合力不做功,选项D错误.【版权所有:21教育】
16. 【答案】AB
【解析】重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的,选项A正确;重力势能的变化只跟重力做功有关系,与其他因素无关,选项B正确;重力势能是标量,选项C错误;重力势能的增量等于物体克服重力所做的功,选项D错误.www.21-cn-jy.com
17. 【答案】ρgS(h1-h2)2
【解析】两桶间的阀门打开后,直到两桶内水面高度相等,这一过程可以等效为大部分水没有迁移,只是左桶中虚线上方的水移到右桶中虚线下方的空缺处,
重心下降了h=(h1-h2),
被移动部分的水的质量m=ρV=ρ··S,
则重力所做的功W=mgh=ρgS(h1-h2)2.
18. 【答案】98 J
【解析】从初状态到末状态,铁链的重心位置升高了h=,因而铁链的重力势能增加了mgh=mg·=98 J,故铁链克服重力做的功为98 J.21教育名师原创作品
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