2022-2023学年第二学期高一物理人教版（2019）必修二 8.2 重力势能 过关检测
一、单选题
1．（2019高一下·南昌期末）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．重力势能恒大于零
C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D．重力势能是物体和地球所共有的
2．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后再滚上另一斜面，当它到达 的D点时速度为0，在这个过程中，重力做的功为（ ）
A． B． C．mgh D．0
3．（2022高一下·绍兴期末）喝水是生活中经常性的动作。人坐着拿起桌子上的矿泉水送到嘴边的过程中，所做的功约为（ ）
A．0.1J B．1J C．10J D．100J
4．（2021·贵阳模拟）如图所示，一条均匀链条的两端悬挂在等高的两点静止。若用力作用在链条的中点处缓慢竖直向上或者竖直向下拉动一小段距离的过程中，链条的（ ）
A．机械能均保持不变 B．重力势能均保持不变
C．重力势能均减小 D．重力势能均增大
5．（2020高一下·高新期末）如图，身长为3L，质量为m的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块。从头部刚到达最高点开始，到身体中点刚刚到达最高点的过程中，毛毛虫的重力势能的变化量是（假设毛毛虫能一直贴着小石块前行）（ ）
A． B． C． D．
6．（2020高一下·宁波期中）如图所示，质量为 的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出 ，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）
A．都必须大于
B．都不一定大于
C．用背越式不一定大于 ，用跨越式必须大于
D．用背越式必须大于 ，用跨越式不一定大于
二、多选题
7．（2020高一下·江西期中）关于重力、摩擦力做功的叙述中，正确的是（ ）
A．物体克服重力做了多少功，物体的重力势能就增加多少
B．重力对物体做功只与始、末位置有关，而与路径无关
C．摩擦力对物体做功也与路径无关
D．摩擦力对物体一定做负功
8．（2020高一下·防城港月考）物体在运动过程中，克服重力做功96J，则以下说法正确的是（ ）
A．物体的高度一定升高了 B．物体的高度一定降低了
C．物体的重力势能一定是96J D．物体的重力势能一定增加96J
9．（2022高一下·鄠邑期末）质量为的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体重力做的功为 B．阻力对物体所做功为
C．物体重力势能减少了 D．物体所受阻力做功为
10．（2022高一下·运城期末）一质量为m的物体以初速度冲上一个倾角为的斜面，物体在斜面上运动时，其加速度大小为，恰好能到达距地面高度为H的斜面的最高点，则（ ）
A．物体克服摩擦力做功
B．物体回到出发点时，速度大小为
C．若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则能沿斜面上升的最大高度为
D．若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则沿斜面滑到斜面最高点时速度为
三、解答题
11．（2021高一下·钦州月考）一只1kg的小球从1.8m的高度处落到一个水平板上又弹回到1.2m的高度处，则整个过程中重力对小球做了多少功？重力势能变化了多少？（g＝10m/s2）
12．（2019高一下·内江期末）如图所示，质量M＝0.04kg的靶盒A静止在动摩擦因数μ＝0.4的水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0＝50m/s，质量m＝0.01kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短，不计空气阻力。当弹丸进入靶盒A后，靶盒沿水平导轨滑行x＝0.5m速度减为0．求：弹簧的最大弹性势能为多少？
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】重力势能
【解析】【解答】重力势能取决于物体的重力和高度；A不符合题意；重力势能的大小与零势能面的选取有关，若物体在零势能面下方，则重力势能为负值；B不符合题意；重力势能的大小与零势能面的选取有关；若选取地面以上为零势能面，则地面上的物体重力势能为负；若选地面以下，则为正；C不符合题意；重力势能是由物体和地球共有的；D符合题意；
故答案为：D．
【分析】重力势能的大小与零势能面的选取有关，但是零势能面的选取是任意的，重力做正功，重力势能减小，反之增大。
2．【答案】B
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】根据重力做功的公式得W＝mg（h1－h2）＝ ，B选项 符合题意。
故答案为B。
【分析】重力做功与物体的运动路径无关，只与物体初末位置的高度有关，位置上升重力做负功，位置下降重力做正功。
3．【答案】B
【知识点】重力势能
【解析】【解答】矿泉水的质量为0.5kg，人坐着拿起桌子上的矿泉水送到嘴边，矿泉水移动的高度约为0.2m，整个过程中所做的功大小为重力势能的变化量，即W=mgh=1J
故答案为：B。
【分析】已知其高度变化及质量的大小可以求出其克服重力做功的大小。
4．【答案】D
【知识点】重力势能；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．将链条的中点缓慢竖直向上或者竖直向下拉动一小段距离的过程中，由于有外力对链条做正功，所以机械能均增大，A不符合题意。
BCD．由于链条缓慢变化，所以动能不变，机械能增大，所以重力势能也增大，BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】不管向上还是向下拉一小段距离，都需要外力做功，机械能都会增大。因为是缓慢变化，所以动能不变，只能是重力势能变大。
5．【答案】D
【知识点】重力势能
【解析】【解答】选山丘底端为零势能面，初状态的重力势能为
身体中点刚刚到达最高点时的重力势能为
其重力势能的变化量为
故答案为：D。
【分析】重力做功与路径无关，只与初末位置有关，利用公式W=Gh求解即可。
6．【答案】C
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】从图中可看出，用背越式越过横杆时运动员的重心可能在腰部下方，即重心可能在横杆的下方，运动员克服重力所做的功不一定大于mgh。而跨越式跨过横杆时，运动员的重心一定在横杆之上，运动员克服重力所做的功必须大于mgh，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】重力做功与路径无关，只与初末位置有关，利用公式W=Gh求解即可。
7．【答案】A,B
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】A．物体克服重力做了多少功，物体的重力势能就增加多少，A符合题意；
B．重力对物体做功只与始、末位置有关，而与路径无关，B符合题意；
C．摩擦力对物体做功与路径有关，C不符合题意；
D．摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】重力做功与路径无关，只与初末位置有关，利用公式W=Gh求解即可，摩擦力做功与物体的路径有关。
8．【答案】A,D
【知识点】重力势能；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】物体在运动过程中，克服重力做功96J，即重力做负功，则物体的高度一定升高了，物体的重力势能一定增加了96J，因零重力势能点不确定，则重力势能大小不能确定。
故答案为：AD。
【分析】克服重力做功，即重力做负功，物体的高度一定升高了，物体的重力势能一定增加，因未确定零重力势能点，则重力势能大小不能确定。
9．【答案】C,D
【知识点】功能关系
【解析】【解答】AC．物体下落，重力做正功，重力势能减小，重力做的功等于重力势能的减少量，则有
A不符合题意，C符合题意；
BD．由牛顿第二定律
解得
则阻力对物体做的功为
B不符合题意，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】物体下落过程，利用高度变化可以求出重力做功的大小，利用重力做功可以求出重力势能的减少量；利用牛顿第二定律可以求出阻力的大小，结合位移的大小可以求出阻力做功的大小。
10．【答案】A,C,D
【知识点】功能关系；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．由牛顿第二定律可知
解得物体克服摩擦力做功
A符合题意；
B．由能量关系可知到达顶端时
物体从最高点回到底端时
解得
B不符合题意；
C．若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则能沿斜面上升的最大高度为h，则
解得
C符合题意；
D．若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则沿斜面滑到斜面最高点时
解得最高点的速度为
D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出摩擦力的大小，结合位移的大小可以求出克服摩擦力做功的大小；利用其动能定理可以求出物体回到底端速度的大小；利用其动能定理可以求出上升的最大高度及滑动到最高点的速度大小。
11．【答案】解：物体高度下降了
重力做正功为
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小6J.
答：重力做功6J；重力势能减小了6J。
【知识点】重力势能；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【分析】由重力做功的公式WG=mgh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.
12．【答案】解：弹丸进入靶盒A过程中，弹丸与A组成的系统动量守恒，以弹丸的初速度方向为正方向，由动量守恒得：mv0＝（m+M）v，代入数据解得：v＝10m/s；
靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由功能关系得：
，代入数据解得：Ep＝2.375J
【知识点】功能关系
【解析】【分析】利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出最大的弹性势能。
1 / 12022-2023学年第二学期高一物理人教版（2019）必修二 8.2 重力势能 过关检测
一、单选题
1．（2019高一下·南昌期末）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．重力势能恒大于零
C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D．重力势能是物体和地球所共有的
【答案】D
【知识点】重力势能
【解析】【解答】重力势能取决于物体的重力和高度；A不符合题意；重力势能的大小与零势能面的选取有关，若物体在零势能面下方，则重力势能为负值；B不符合题意；重力势能的大小与零势能面的选取有关；若选取地面以上为零势能面，则地面上的物体重力势能为负；若选地面以下，则为正；C不符合题意；重力势能是由物体和地球共有的；D符合题意；
故答案为：D．
【分析】重力势能的大小与零势能面的选取有关，但是零势能面的选取是任意的，重力做正功，重力势能减小，反之增大。
2．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后再滚上另一斜面，当它到达 的D点时速度为0，在这个过程中，重力做的功为（ ）
A． B． C．mgh D．0
【答案】B
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】根据重力做功的公式得W＝mg（h1－h2）＝ ，B选项 符合题意。
故答案为B。
【分析】重力做功与物体的运动路径无关，只与物体初末位置的高度有关，位置上升重力做负功，位置下降重力做正功。
3．（2022高一下·绍兴期末）喝水是生活中经常性的动作。人坐着拿起桌子上的矿泉水送到嘴边的过程中，所做的功约为（ ）
A．0.1J B．1J C．10J D．100J
【答案】B
【知识点】重力势能
【解析】【解答】矿泉水的质量为0.5kg，人坐着拿起桌子上的矿泉水送到嘴边，矿泉水移动的高度约为0.2m，整个过程中所做的功大小为重力势能的变化量，即W=mgh=1J
故答案为：B。
【分析】已知其高度变化及质量的大小可以求出其克服重力做功的大小。
4．（2021·贵阳模拟）如图所示，一条均匀链条的两端悬挂在等高的两点静止。若用力作用在链条的中点处缓慢竖直向上或者竖直向下拉动一小段距离的过程中，链条的（ ）
A．机械能均保持不变 B．重力势能均保持不变
C．重力势能均减小 D．重力势能均增大
【答案】D
【知识点】重力势能；机械能守恒定律
【解析】【解答】A．将链条的中点缓慢竖直向上或者竖直向下拉动一小段距离的过程中，由于有外力对链条做正功，所以机械能均增大，A不符合题意。
BCD．由于链条缓慢变化，所以动能不变，机械能增大，所以重力势能也增大，BC不符合题意，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】不管向上还是向下拉一小段距离，都需要外力做功，机械能都会增大。因为是缓慢变化，所以动能不变，只能是重力势能变大。
5．（2020高一下·高新期末）如图，身长为3L，质量为m的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块。从头部刚到达最高点开始，到身体中点刚刚到达最高点的过程中，毛毛虫的重力势能的变化量是（假设毛毛虫能一直贴着小石块前行）（ ）
A． B． C． D．
【答案】D
【知识点】重力势能
【解析】【解答】选山丘底端为零势能面，初状态的重力势能为
身体中点刚刚到达最高点时的重力势能为
其重力势能的变化量为
故答案为：D。
【分析】重力做功与路径无关，只与初末位置有关，利用公式W=Gh求解即可。
6．（2020高一下·宁波期中）如图所示，质量为 的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起跳时的重心高出 ，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（ ）
A．都必须大于
B．都不一定大于
C．用背越式不一定大于 ，用跨越式必须大于
D．用背越式必须大于 ，用跨越式不一定大于
【答案】C
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】从图中可看出，用背越式越过横杆时运动员的重心可能在腰部下方，即重心可能在横杆的下方，运动员克服重力所做的功不一定大于mgh。而跨越式跨过横杆时，运动员的重心一定在横杆之上，运动员克服重力所做的功必须大于mgh，C符合题意，ABD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】重力做功与路径无关，只与初末位置有关，利用公式W=Gh求解即可。
二、多选题
7．（2020高一下·江西期中）关于重力、摩擦力做功的叙述中，正确的是（ ）
A．物体克服重力做了多少功，物体的重力势能就增加多少
B．重力对物体做功只与始、末位置有关，而与路径无关
C．摩擦力对物体做功也与路径无关
D．摩擦力对物体一定做负功
【答案】A,B
【知识点】动能与重力势能
【解析】【解答】A．物体克服重力做了多少功，物体的重力势能就增加多少，A符合题意；
B．重力对物体做功只与始、末位置有关，而与路径无关，B符合题意；
C．摩擦力对物体做功与路径有关，C不符合题意；
D．摩擦力对物体可以做正功，也可以做负功，也可以不做功，D不符合题意。
故答案为：AB
【分析】重力做功与路径无关，只与初末位置有关，利用公式W=Gh求解即可，摩擦力做功与物体的路径有关。
8．（2020高一下·防城港月考）物体在运动过程中，克服重力做功96J，则以下说法正确的是（ ）
A．物体的高度一定升高了 B．物体的高度一定降低了
C．物体的重力势能一定是96J D．物体的重力势能一定增加96J
【答案】A,D
【知识点】重力势能；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【解答】物体在运动过程中，克服重力做功96J，即重力做负功，则物体的高度一定升高了，物体的重力势能一定增加了96J，因零重力势能点不确定，则重力势能大小不能确定。
故答案为：AD。
【分析】克服重力做功，即重力做负功，物体的高度一定升高了，物体的重力势能一定增加，因未确定零重力势能点，则重力势能大小不能确定。
9．（2022高一下·鄠邑期末）质量为的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．物体重力做的功为 B．阻力对物体所做功为
C．物体重力势能减少了 D．物体所受阻力做功为
【答案】C,D
【知识点】功能关系
【解析】【解答】AC．物体下落，重力做正功，重力势能减小，重力做的功等于重力势能的减少量，则有
A不符合题意，C符合题意；
BD．由牛顿第二定律
解得
则阻力对物体做的功为
B不符合题意，D符合题意。
故答案为：CD。
【分析】物体下落过程，利用高度变化可以求出重力做功的大小，利用重力做功可以求出重力势能的减少量；利用牛顿第二定律可以求出阻力的大小，结合位移的大小可以求出阻力做功的大小。
10．（2022高一下·运城期末）一质量为m的物体以初速度冲上一个倾角为的斜面，物体在斜面上运动时，其加速度大小为，恰好能到达距地面高度为H的斜面的最高点，则（ ）
A．物体克服摩擦力做功
B．物体回到出发点时，速度大小为
C．若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则能沿斜面上升的最大高度为
D．若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则沿斜面滑到斜面最高点时速度为
【答案】A,C,D
【知识点】功能关系；动能定理的综合应用
【解析】【解答】A．由牛顿第二定律可知
解得物体克服摩擦力做功
A符合题意；
B．由能量关系可知到达顶端时
物体从最高点回到底端时
解得
B不符合题意；
C．若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则能沿斜面上升的最大高度为h，则
解得
C符合题意；
D．若物体以的初速度从斜面底端冲上斜面，则沿斜面滑到斜面最高点时
解得最高点的速度为
D符合题意。
故答案为：ACD。
【分析】利用牛顿第二定律可以求出摩擦力的大小，结合位移的大小可以求出克服摩擦力做功的大小；利用其动能定理可以求出物体回到底端速度的大小；利用其动能定理可以求出上升的最大高度及滑动到最高点的速度大小。
三、解答题
11．（2021高一下·钦州月考）一只1kg的小球从1.8m的高度处落到一个水平板上又弹回到1.2m的高度处，则整个过程中重力对小球做了多少功？重力势能变化了多少？（g＝10m/s2）
【答案】解：物体高度下降了
重力做正功为
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小6J.
答：重力做功6J；重力势能减小了6J。
【知识点】重力势能；重力势能的变化与重力做功的关系
【解析】【分析】由重力做功的公式WG=mgh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.
12．（2019高一下·内江期末）如图所示，质量M＝0.04kg的靶盒A静止在动摩擦因数μ＝0.4的水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v0＝50m/s，质量m＝0.01kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短，不计空气阻力。当弹丸进入靶盒A后，靶盒沿水平导轨滑行x＝0.5m速度减为0．求：弹簧的最大弹性势能为多少？
【答案】解：弹丸进入靶盒A过程中，弹丸与A组成的系统动量守恒，以弹丸的初速度方向为正方向，由动量守恒得：mv0＝（m+M）v，代入数据解得：v＝10m/s；
靶盒A的速度减为零时，弹簧的弹性势能最大，由功能关系得：
，代入数据解得：Ep＝2.375J
【知识点】功能关系
【解析】【分析】利用动量守恒定律结合能量守恒定律可以求出最大的弹性势能。
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