人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律第4节重力势能同步练习题（word 含答案）

人教版必修二第七章机械能守恒定律第4节重力势能同步练习题
▲不定项选择题
1．前一段时间朝鲜连续进行导弹试验，威胁半岛安全，受到国际社会的谴责．导弹在发射升空过程中，有关重力做功和导弹重力势能说法正确的是
A．重力做正功，重力势能减少
B．重力做正功，重力势能增加
C．重力做负功，重力势能增加
D．重力做负功，重力势能减少
2．如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景，在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，下列说法中正确的是　　
A．蹦床对人的弹力增大
B．弹性势能增大
C．动能增大
D．重力势能增大
3．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设物体在桌面处的重力势能为0，则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为
A．mgh，减少
B．mgh，增加
C．，增加
D．，减少
4．一个实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是（选地面为参考平面）（
）
A．铁球的重力势能大于木球的重力势能
B．铁球的重力势能等于木球的重力势能
C．铁球的重力势能小于木球的重力势能
D．上述三种情况都有可能
5．如图所示，质量为20kg小孩沿高5m滑梯由静止滑下，g取10m/s2，在此过程中(　　)
A．重力做功为100J，重力势能减小了100J
B．重力做功为－100J，重力势能增加了100J
C．重力做功为1
000J，重力势能减小了1
000J
D．重力做功为－1
000J，重力势能增加了1
000J
6．下列关于重力势能的说法中，正确的是(　　)
A．有A、B两个物体，A的高度是B的高度的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体重力势能数值的2倍
B．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地过程中，物体重力势能的变化是相同的
C．有一物体从顶楼落到地面，如果受到空气阻力，物体重力势能的减少量小于自由下落时重力势能的减少量
D．重力做功时，不仅与物体运动的高度有关，还与物体运动的路径有关
7．某同学用频闪相机拍摄了运动员跳远比赛时助跑、起跳、最高点、落地四个位置的照片，简化图如上图所示．则运动员起跳瞬间消耗的体能最接近（
）
A．4J
B．40J
C．400J
D．4000J
8．下列关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是（　　）
A．两物体A、B，A的高度是B的2倍，那么A的重力势能也是B的2倍
B．如果考虑空气阻力，物体从某一高度下落到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少
C．重力做功的多少，与参考平面的选取有关
D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能变化的问题
9．根据生活经验可知，处于自然状态的水都是往低处流的，当水不再流动时，水面应该处于同一高度。在著名的牛顿“水桶实验”中发现：将一桶水绕竖直固定中心转轴OO′以恒定的角速度转动，稳定时水面呈凹状，水桶截面图如图所示。这一现象可解释为，以桶为参考系，其中的水除受重力外，还受到一个与转轴垂直的“力”，其方向背离转轴，大小与到轴的垂直距离成正比。水面上的一个小水滴在该力作用下也具有一个对应的“势能”，在重力和该力的共同作用下，水面上相同质量的小水滴最终将具有相同的总势能。根据以上信息可知，下列说法中正确的是（　　）
A．该“力”对水面上小水滴做功与路径有关
B．小水滴沿水面向上移动时，该“势能”不变
C．小水滴沿水面向上移动时，重力势能的增加量等于该“势能”的减少量
D．小水滴沿水面向上移动时，受到重力和该“力”的合力大小不变
10．如图所示，两个底面积都是S的圆桶，用一根带阀门的很细的管子相连接，放在水平地面上，两桶内装有密度为ρ的同种液体，阀门关闭时两桶液面的高度分别为h1和h2，现将连接两桶的阀门打开，在两桶液面变为相同高度的过程中(　　)
A．重力对液体做的功为
B．重力势能减少了
C．重力既做正功，又做负功，其总功为零
D．重力势能减少，说明重力做负功
▲填空题
11．质量为2kg的物体,从高空某点自由下落,经1秒钟后物体的机械能为零,g取10m/s2,则开始下落时物体的重力势能为__
J,再经1秒钟物体的重力势能为___J．
12．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__________．
13．在建筑工地上，打桩机的重锤从高处落下时，将水泥桩打进地下一段距离，这一现象说明被举高的重锤具有_________．如果重锤举得越高，落下后，水泥桩进入得越深，这表明___________________________．
14．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止自由下落，桌面离地面高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球此时的重力势能为_________；落地时的重力势能为_________。若以地面为参考平面，那么小球落地时重力势能为_________。
15．以的速度竖直向上抛出一物体，忽略空气阻力影响，则物体上升的最大高度________；物体的重力势能为动能的一半时，物体离抛出点的高度_______；物体的重力势能和动能相等时，物体离抛出点的高度________；物体的动能是势能的一半时，物体离抛出点的高度_________；物体的速度减为时，物体离抛出点的高度_________．
16．如图所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力F做功100
J时，弹簧的弹力做功________J，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为________J．
17．质量为20
kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为5
m．这块铁板相对二楼地面的重力势能为________J，相对楼外地面的重力势能为________J；将铁板提高1
m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________J；若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了________J．
18．如图所示，质量为的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为．足球从1位置到2位置重力势能__________(填“增加”或“减少”)，若以地面为参考平面，那么足球在2位置的重力势能为__________．
▲计算题
19．如图所示，一质量为m、半径为r、体积为V的铁球，用一细线拴住，慢慢地放入横截面积为S、深度为h的水中。已知水的密度为，则铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中，铁球与水的重力势能分别变化了多少？水与铁球组成的系统总的重力势能变化了多少？
20．如图所示，桌面距地面0.8m，一物体质量为2kg，放在距桌面0.4m高的支架上。（取，支架未画出）
(1)以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面的过程中，重力势能变化了多少？
(2)以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面的过程中，重力势能变化了多少？
21．如图所示，将一质量为5.0g的光滑小球从一个半径为的半球形碗的边缘释放．求：
（1）当小球滑到碗底时，重力对小球所做的功；
（2）小球滑落过程中重力势能的改变量；
（3）如果将碗底的重力势能取为零势能点，小球释放时的重力势能；
（4）如果重力势能的零点改为小球的释放点，当小球到达碗底时的重力势能；
（5）如果小球的质量加倍，以上答案是否会变化？
22．如图所示，是人们用打“夯”的方式把松散的地面夯实的情景。假设两人同时通过绳子对质量为m的重物各施加一个力，大小均为F，方向都与竖直方向成α，重物离开地面h后两人同时停止施力，最后重物下落把地面砸深x。重力加速度为g。求：
（1）停止施力前重物上升过程中加速度大小a；
（2）以地面为零势能面，重物具有重力势能的最大值EPm；
（3）重物砸入地面过程中，对地面的平均冲击力大小；
23．如图所示，总长为2
m的光滑匀质铁链，质量为10
kg，跨过一光滑的轻质定滑轮。开始时铁链的两底端相齐，当略有扰动时某一端开始下落，求：从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中，重力对铁链做了多少功？重力势能如何变化？(g取10
m/s2，不计滑轮大小)
24．小亮观赏跳雪比赛，看到运动员先后从坡顶水平跃出后落到斜坡上，如图所示，某运动员的落地点B与坡顶A的距离，空中飞行时间，若该运动员的质量，忽略运动员所受的空气的作用力，重力加速度取，求：
（1）A、B两点的高度差h；
（2）运动员在A点的重力势能（以B所在的水平面为零势能参考面）；
（3）运动员落到B点时的动能。
25．某打靶游戏的简化示意图如图所示．整个装置置于水平地面上．两根原长等于AP(或BQ)的完全相同轻质弹性绳，一端分别固定在水平地面上A、B两点，另一端系在一起，P、Q为水平地面上的定滑轮，将质量为m＝0.4kg的弹丸置于O1，用弹丸向右推弹性绳的节点到距离O1为r＝0.4
m的M点，由静止释放弹丸，弹丸沿MO1在地面上滑行恰能运动至靶心O2处，已知O1O2的距离s＝0.4m，弹丸与地面动摩擦因数为μ＝0.5，重力加速度g取10
m/s2.求：
(1)弹丸到达O1位置时的速度大小；
(2)弹性绳的释放弹性势能Ep；
(3)每根弹性绳的劲度系数k和弹丸的最大速度vm.
参考答案
1．C2．D3．D4．C5．C6．B7．C8．D9．C10．B
11．0
12．2∶1
2∶1
13．重力势能
质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大
14．mgH
-mgh
0
15．
16．－100
100
17．
0；
103；
200；
200
18．
增加
19．减少了mgh，增加了
20．（1）24J，减少了8J；（2）8J，减少了8J
21．（1）0.011J（2）（3）0.011J（4）（5）会变化，都增加为原来的2倍
22．（1）；（2）；（3）
23．50
J　减少50
J
24．(1)45m
(2)27000J
(3)3.9×104J
25．(1)
v＝2m/s
(2)Ep＝1.6J
(3)，