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()mg H h -

B ．mgh ，增加()mg H h +

C ．mgh -，增加()mg H h -

D ．mgh -，减少()mg H h +

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/s 2，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()2

12

2

h h gS

ρ

-

B．重力势能减少了

()2

12

4

h h gS

ρ

-

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0v 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max h =________；物体的重力势能为动能的一半时，物体离抛出点的高度1h =_______max h ；物体的重力势能和动能相等时，物体离抛出点的高度2h =________max h ；物体的动能是势能的一半时，物体离抛出点的高度3h =_________

max h ；物体的速度减为012

v 时，物体离抛出点的高度4h =_________max h ． 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m 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h ．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ρ，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210m /s g ，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22.0cm 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E Pm；

（3）重物砸入地面过程中，对地面的平均冲击力大小F；

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75m L =，空中飞行时间 3.0s t =，若该运动员的质量60kg m =，忽略运动员所受的空气的作用力，重力加速度取2

10m/s g =，求：

（1）A 、B 两点的高度差h ；

（2）运动员在A 点的重力势能PA E （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KB E 。

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O 1，用弹丸向右推弹性绳的节点到距离O 1为r ＝0.4 m 的M 点，由静止释放弹丸，弹丸沿MO 1在地面上滑行恰能运动至靶心O 2处，已知O 1O 2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/s 2.求：

(1)弹丸到达O 1位置时的速度大小；

(2)弹性绳的释放弹性势能E p ；

(3)每根弹性绳的劲度系数k 和弹丸的最大速度v m .

知识像烛光，能照亮一个人，也能照亮无数的人。--培根

1 / 8 参考答案

1．C2．D3．D4．C5．C6．B7．C8．D9．C10．B

11．0 400J -

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．m g H -m g h 0

15．202v g 13 12 23 34

16．－100 100

17． 0； 103； 200； 200

18． 增加 mgh

19．减少了mgh ，增加了22V V Vg h r mgh Vg h r S S ρρ????+--++- ? ?????

20．（1）24J ，减少了8J ；（2）8J ，减少了8J

21．（1）0.011J （2）0.011J -（3）0.011J （4）0.011J -（5）会变化，都增加为原来的2倍 22．（1）2cos F mg a m α-=；（2）2cos Pm E Fh α=；（3）2cos Fh F mg x

α=+ 23．50 J 减少50 J

24．(1)45m (2)27000J (3)3.9×104J

25．(1) v ＝2m/s (2)E p ＝1.6J (3)10N/m k =

，m v =