8.2重力势能-习题训练-（2019）新人教版高中物理高一必修第二册.docx

1、重力势能习题训练 重力势能的性质1“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮，是天津市的地标之一。摩天轮悬挂透明座舱，设乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动，下列叙述正确的是（）A摩天轮转动过程中，乘客的重力势能不变B摩天轮转动到最高点，乘客的速度为零C在最低点，乘客重力的瞬时功率为零D在最低点，乘客重力等于座椅对他的支持力2如图所示，一质量为m、长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点，M点与绳的上端P相距l。重力加速度大小为g。在此过程中，绳的重力势能增加（）AmglBmglCmglDmgl3如图，质量为0.5的小球，从A点下落到地面上的B点，为1.2

2、m，桌面高为0.8m。(1)在表格的空白处按要求填入数据。所选择的参考平面小球在A点的重力势能小球在B点的重力势能整个下落过程中重力做的功整个下落过程中小球重力势能的变化量桌面地面(2)如果下落时有空气阻力，表中的数据是否会改变？4如图所示，一根轻质细杆的两端分别固定着A、B两个小球，O为光滑的转轴，细杆可在竖直平面内绕O点自由转动，已知AO长为l，BO长为2l，A球质量为m，B球质量为m，使杆从水平位置由静止开始释放，当杆处于竖直位置时，系统的重力势能减少了_。5金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它的主体建筑地上88层，地下3层，高420.5m。游客在距地面341m的第68层可以环顾四周，极目

3、眺望，上海新貌尽收眼底。(1) 质量为60kg的游客正在第68层观光，在下列情况中，他的重力势能各是多少？(g取10m/s2)以地面为参考平面；以第68层为参考平面；(2) 以420.5m的楼顶为参考平面，若他乘电梯从地面上升到68层，需克服重力做多少功？重力势能变化了多少？ 重力做功与重力势能的关系6愤怒的小鸟是一款非常流行的游戏。故事也相当有趣，如图甲，为了报复偷走鸟蛋的肥猪们，鸟儿以自己的身体为武器，如炮弹般弹射出去攻击肥猪们的堡垒。该游戏完全按照实际的抛体运动规律设计，支架高度为h，支架到肥猪堡垒的水平距离为l，不计空气阻力。设某次小鸟被弹弓沿水平方向弹出，模拟图如图乙所示。小鸟弹出到

4、击中肥猪堡垒的过程中（）A重力做正功，重力势能减少B重力做正功，重力势能增大C重力做负功，重力势能减少D重力做负功，重力势能增大7如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为h，桌面距地面高为H，物体质量为m，则以下说法正确的是A小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少B小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多C以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mghD以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为mg(H+h)8（多选）质量为m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g，在物体下落h的过程中，则物体（）A重力做的功为mgh B所受阻力做的功

5、为C重力势能减少了mgh D所受所受合力做的功9在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量均为m，厚度均为h，如图9所示，若将砖一块一块地竖直叠放起来，在此过程中，重力做多少功？重力势能如何变化，变化了多少？（重力加速度为g） 弹性势能10小明在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是（）A重力势能减小，弹性势能增大B重力势能增大，弹性势能增大C重力势能减小，弹性势能减小D重力势能增大，弹性势能减小11一根弹簧的弹力F一伸长量x图线如图所示，那么弹簧由伸长量4cm变到伸长量8cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量分别为（）A1.8J，-1.8J B

6、-1.8J，1.8J C3.6J，-3.6J D-3.6J，3.6J12如图所示。“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下。将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动。从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，下列说法正确的是（）A人先处于失重状态后处于超重状态B绳对人的拉力始终做负功，人的动能一直减小C绳恰好伸直时，绳的弹性势能为零，人的动能最大D人在最低点时，绳对人的拉力等于人所受的重力13（多选）如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端上移H，将物体缓缓提高h，拉力F做功WF，不计弹簧的质量，则下列说法错误的是（）A重力做功

7、mgh，重力势能减少mghB弹力做功WF，弹性势能增加WFC重力势能增加mgh，弹性势能增加FHD重力势能增加mgh，弹性势能增加WFmgh14（多选）如图所示，跳跳球多由橡胶等弹性材料制成游戏者用脚夹住球，让球和人一起上下跳动在某次人保持直立和球一起下落过程中，下列说法正确的是（ ）A当球刚碰到地面时，球与人一起立即做减速运动B当球与人速度最大时，球与人的加速度为零C当球刚碰地到最低点过程中，地面给球的作用力一直增大D从球刚碰地到最低点过程中，球的弹性势能一直增大重力势能参考答案1. C【详解】A摩天轮转动过程中，乘客的高度在变化，所以重力势能也在变化。A错误；B乘客随座舱在竖直面内做匀速圆

8、周运动，所以在最高点速度不为零。B错误；C在最低点，速度水平，重力在竖直方向上，二者垂直，所以功率为零。C正确；D在最低点，支持力与重力的合力提供向上的向心力，所以支持力大于重力。D错误。故选C。2. A【详解】由题意可知，PM段细绳的重力势能不变，MQ段细绳的重心升高了，则重力势能增加故选A。3. (1) 6.0J；-4.0J；10.0J；-10.0J；10.0J；0J；10.0J；-10.0J ；(2)不会【详解】(1)以桌面为参考平面：A点的重力势能为EPA=mgh1=0.5101.2J=6.0JB点的重力势能为EPB=-mgh2=-0.5100.8J=-4.0J整个过程中重力做功为W=

9、mg（h1+h2）=0.510（1.2+0.8）J=10.0J整个下落过程中小球重力势能的变化量EP=EPB-EPA=-4.0J-6.0J=-10.0J以地面为参考平面：A点的重力势能为：EPA=mg（h1+h2）=0.510（1.2+0.8）J=10.0JB点的重力势能为：EPB=mgh=0.5100=0J整个过程中重力做功为W=mg（h1+h2）=0.510（1.2+0.8）J=10.0J整个下落过程中小球重力势能的变化EP= EPB -EPA =0-10.0=-10.0J(2)如果下落时有空气阻力，表中的数据不会改变。4. mgl【详解】1小球B的重力势能减小量为mg2l，小球A的重力势

10、能增加量为mgl，则系统重力势能减小量为mgl。5. (1)2.0105J，0；(2)2.0105J，2.0105J【详解】(1)以地面为参考平面，游客在第68层的相对高度为341m，则Ep1mgh6010341J2.0105J。以68层处为参考平面，游客在第68层的相对高度为0，故Ep20。(2)克服重力做的功与参考平面的选择无关，即W2mgh2.0105J所以重力势能增加了2.0105J。6. A【详解】小鸟的重力方向竖直向下，小鸟在竖直方向上向下运动，重力做正功，根据重力做功和重力势能的关系，则重力势能减小。故选A。7. C【详解】AB.静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，由

11、于高度差相同，所以重力做功相同故AB错误CD.重力势能的变化量与零势能平面的选取无关，重力做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为mgh，则重力势能的减小量为mgh故C正确，D错误8. AD【详解】AB因物体的加速度为，由牛顿第二定律可知mgFfma解得空气阻力重力做功WGmgh阻力做功选项A正确，B错误；C重力做功与重力势能变化的关系WG-Ep重力做正功，故重力势能减小mgh，选项C错误；D所受所受合力做的功选项D正确。故选AD。9. ；重力势能增加，增加了【详解】砖由平放在地面上到把它们一块块地竖直叠放起来，克服重力所做的功等于砖增加的重力势能。取n块砖整体为研究对象，原来整体重心距地面高

12、度为，叠放起来后整体重心距地面高度为h=nh故WGnmghnmg(-nh)重力做负功，重力势能增加，增加了。10. A【详解】在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明相对地球的高度下降，小明的重力势能就减小；同时，弹簧被压缩，形变量逐渐增加，弹簧的弹性势能也会逐渐增加。故选项A正确，BCD错误。故选A。11.B【详解】图象与轴包围的面积表示弹力做功的大小，故弹簧由伸长量到伸长量的过程中，弹力的功弹力做功为，故弹力势能增加了。故ACD错，B对。故选B。12. A【详解】从绳恰好伸直到人第一次下降至最低点的过程中，刚开始时重力大于弹力，人向下做加速运动，后来重力小于弹力，人向下做减速运动，重力

13、等于弹力时，速度最大。A先向下做加速运动，加速度向下，后向下做减速运动，加速度向上，所以人先处于失重状态后处于超重状态，故A正确；B在该过程中，拉力与运动方向始终相反，绳子的力一直做负功；由于人在下降中速度先增大后减小，则人的动能先增大后减小，故B错误；C绳子恰好伸直时，绳子的形变量为零，弹性势能为零；但此时弹力为0，速度不是最大，人的动能不是最大，故C错误；D人在最低点时，加速度的方向向上，此时绳子对人的拉力大于人受到的重力，故D错误。故选A。13. ABC【详解】重力所做的功为由于重力做负功，所以重力势能增加，物体缓缓提高说明速度不变，所以物体动能不发生变化，根据功能关系得所以弹性势能增加，所以弹力做功为故ABC错误，D正确。本题选错误的，故选ABC。14. BCD【详解】A.当球刚碰地面时，球对人的弹力小于人的重力，人的合力方向向下，继续向下加速运动，A错误B.当球与人所受的合力为零时，加速度为零，速度达到最大，B正确C.从球刚碰地到最低点过程中，球的形变量越来越大，球对地面的弹力在增大，根据牛顿第三定律可知：地面给球的作用力一直增大，C正确D.从球刚碰地到最低点过程中，球的形变量越来越大，弹性势能越来越大，D正确