2019人教版必修第二冊第八章2重力勢能同步練習(xí)（word版含答案）

1、2019人教版必修第二冊 第八章 2重力勢能 同步練習(xí)一、單選題1一同學(xué)將一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m的小球從離地高為H的桌面邊緣以初速度水平彈出，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，以桌面為零勢能面，則（）A初速度v越大，小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間越短B小球落地時(shí)的重力勢能為C小球落地前瞬間的機(jī)械能為D小球落地時(shí)的速度方向只與下落的高度H的大小有關(guān)2如圖所示，斜面體固定在水平地面上，用一根輕繩跨過定滑輪連接甲、乙兩小滑塊，它們靜止于兩斜面等高處，輕繩均與斜面平行，甲、乙可看成質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦（sin37°=0.6，sin53°=0.8）若剪斷輕繩，下列說法正確的是（）A甲.乙下滑到地面過

2、程所用時(shí)間之比3：4B甲.乙下滑到斜面底端時(shí)的速度大小之比4：3C甲.乙下滑到斜面底端時(shí)重力的功率之比為1：1D甲.乙下滑到地面過程中重力做功相等3拽跳球是針對成長中的青少年設(shè)計(jì)的一種集娛樂、健身為一體的新型運(yùn)動(dòng)器材。運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要將雙腳站在踏板上，配合雙腳的運(yùn)動(dòng)。橡皮球就會(huì)帶動(dòng)身體上下跳動(dòng)，從而達(dá)到增強(qiáng)心肺功能，體力耐力和平衡力的功能已知在運(yùn)動(dòng)過程中橡皮球的彈力與形變成正比。不考慮空氣阻力，將兒童視為質(zhì)點(diǎn)，則橡皮球在接觸地面到被壓縮到最低的過程中（）A兒童的動(dòng)能越來越大B橡皮球的彈力做正功，彈性勢能增大C重力對兒童做功的功率一直增大D兒童的機(jī)械能及橡皮球的彈性勢能之和保持不變4抽水蓄能電站的工

3、作原理是：在用電低谷時(shí)，電站利用電網(wǎng)多余電能把水抽到高處蓄水池中，到用電高峰時(shí)，再利用蓄水池中的水發(fā)電，浙江天荒坪抽水蓄能電站是亞洲第一大高山蓄能水電站，堪稱世紀(jì)之作山頂水庫面積達(dá)2.8×105 m2(水庫近似為長方體)已知上、下水庫落差H600 m，如圖所示蓄水后一個(gè)晝夜連續(xù)發(fā)電，山頂水庫水位降低30 m，若水的重力勢能80%轉(zhuǎn)化為電能，水的密度為1.0×103 kg/m3.則一個(gè)晝夜連續(xù)發(fā)電所產(chǎn)生的電能約為(g取10 m/s2)()A4×1010 JB4×1011 JC4×1012 JD4×1013 J5發(fā)生彈性形變的物體的各部分

4、之間，由于有彈力的相互作用，也就擁有了某種能量，這種能量稱之為A重力勢能B動(dòng)能C彈性勢能D內(nèi)能6把質(zhì)量是m的小球放在豎立的彈簧上，并把球往下按至A的位置，如圖甲所示，迅速松手后，彈簧把球彈起，球升至最高位置C(圖丙)，途中經(jīng)過位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)，彈簧的質(zhì)量和空氣的阻力均可忽略則A由狀態(tài)甲到狀態(tài)丙，小球的機(jī)械能守恒B由狀態(tài)甲至狀態(tài)乙，有三個(gè)時(shí)刻小球的加速度大小等于重力加速度的大小C在乙狀態(tài)時(shí)，小球重力的功率最大D由狀態(tài)甲到狀態(tài)丙，在甲狀態(tài)彈簧的彈性勢能等于小球克服重力所做的功7如圖所示，一高度為h的楔形物塊固定在水平地面上，質(zhì)量為m的物體由靜止開始從傾角分別為、的兩個(gè)光滑斜面的

5、頂端滑下，則下列說法中正確的是A物體滑到斜面底端的速度相同B物體滑到斜面底端所用的時(shí)間相同C物體滑到斜面底端時(shí)重力所做功的功率相同D物體滑到斜面底端過程中重力所做的功相同8如圖所示，靠在豎直粗糙墻壁上的物塊在t=0時(shí)被無初速釋放，此時(shí)開始受到一隨時(shí)間變化規(guī)律為F=kt的水平力作用。f、a、v和EP分別表示物塊所受的摩擦力、物塊的加速度、速度和重力勢能變化量。則下列圖象能正確描述上述物理量隨時(shí)間變化規(guī)律的是（ ）ABCD9如圖所示，不可伸長輕繩，光滑小滑輪N和Q，物體和物體構(gòu)成一個(gè)力平衡系統(tǒng)，已知物體的質(zhì)量大于物體B的質(zhì)量，將懸點(diǎn)P緩慢地靠近Q少許，則（）A物體的重力勢能增大B物體的重力勢能增大

6、C繩的張力減小D處繩與豎直方向的夾角減小10關(guān)于重力勢能的理解，下列說法正確的是（ ）A物體的重力勢能就等于重力做功B重力勢能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的C放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于D當(dāng)物體重力做負(fù)功時(shí)，物體的重力勢能一定減少11如圖所示，在地面上以速度v0拋出質(zhì)量為m的物體，拋出后物體落到比地面低h的海平面上，若以地面為零勢能面，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則下列說法中正確的是（）A物體到達(dá)海平面時(shí)的重力勢能為B重力對物體做的功為C物體在海平面上的動(dòng)能為D物體在海平面上的機(jī)械能為12討論彈性勢能，要從下述哪個(gè)問題的分析入手（ ）A重力做功B彈力做功C彈簧的勁度系數(shù)D

7、彈簧的形變量13關(guān)于重力勢能的說法,正確的是( )A重力勢能的大小只由重物本身決定B重力勢能恒大于零或等于零C在地面上的物體它的重力勢能一定等于零D重力勢能是物體和地球共有的14如圖甲所示，輕質(zhì)彈簧上端固定，下端懸掛一個(gè)質(zhì)量m=0.5 kg的物塊，處于靜止?fàn)顟B(tài)，以物塊所在處為原點(diǎn)，豎直向下為正方向建立x軸，重力加速度g取10 m/s2，現(xiàn)對物塊施加豎直向下的拉力F，F(xiàn)隨x變化的情況如圖乙所示若物塊運(yùn)動(dòng)至x=0.4 m處時(shí)速度為零，則物塊在下移0.4 m的過程中，彈簧的彈性勢能的增加量為()A5.5 JB3.5 JC2.0 JD1.5 J15關(guān)于彈性勢能，下列說法中正確的是（ ）A只有彈簧發(fā)生彈

8、性形變時(shí)才具有彈性勢能，其他物體發(fā)生彈性形變時(shí)是不會(huì)有彈性勢能的B彈簧伸長時(shí)有彈性勢能，壓縮時(shí)沒有彈性勢能C同一個(gè)彈簧形變量越大，彈性勢能就越大D火車車廂底下的彈簧比自行車座底下的彈簧硬，所以將它們壓縮相同的長度時(shí)，火車車廂底下的彈簧具有的彈性勢能小16物體從某一高度做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek表示動(dòng)能，Ep表示重力勢能，t表示下落時(shí)間，v表示運(yùn)動(dòng)速度。以水平地面為零勢能面，則下列描述各物理量之間關(guān)系的圖象中，可能正確的是（）ABCD二、多選題17如圖所示，在傾角為 的固定光滑斜面上有兩個(gè)用輕彈簧相連接的物塊 A、 B，它 們的質(zhì)量分別為 m1、 m2，彈簧勁度系數(shù)為 k， C 為一固定擋板，系統(tǒng)處于

9、靜止?fàn)顟B(tài) 現(xiàn)用 一平行于斜面向上的恒力 F 拉物塊 A 使之沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊 B 剛要離開擋板 C 時(shí)， 物塊 A 運(yùn)動(dòng)的距離為 d，速度為 v則此時(shí)（）A拉力做功的瞬時(shí)功率為 Fvsin B物塊B滿足 m2gsin kdC物塊A的加速度為D彈簧彈性勢能的增加量為 Fdm1gdsin m1v218如圖所示，用細(xì)線懸掛一小鐵塊，將小鐵塊拉直到如圖所示的水平位置，然后放手使小鐵塊從靜止開始向下擺動(dòng)，在小鐵塊擺向最低點(diǎn)的過程中，重力對小鐵塊做功的功率（ ）A一直增大B先變大，后變小C在最低點(diǎn)為零D在最低點(diǎn)最大19關(guān)于重力勢能與重力做功,下列說法中正確的是( ) A物體克服重力做的功等于重力勢能

10、的增加B在同一高度,將物體以初速v0向不同的方向拋出,從拋出到落地過程中,重力做的功相等,物體所減少的重力勢能一定相等C重力勢能等于零的物體,不可能對別的物體做功D用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí),手的支持力做的功等于克服重力的功與物體所增加的重力勢能之和.20質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，加速下落的加速度為，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是：（）A物體的重力勢能減少了B物體的機(jī)械能增加C物體的動(dòng)能增加了D物體機(jī)械能減少了三、解答題21蘇州市金雞湖畔的水上摩天輪，直徑為120m，架設(shè)60個(gè)轎廂，可同時(shí)容納360個(gè)人觀光，堪稱世界上最大的水上摩天輪，如圖所示，一質(zhì)量為50kg的游客乘摩天輪勻速

11、旋轉(zhuǎn)一圈所用時(shí)間為25min，g取10m/s2，求：（計(jì)算結(jié)果請保留一位有效數(shù)字 ）（1）摩天輪旋轉(zhuǎn)的角速度大?。唬?）從最低點(diǎn)到最高點(diǎn)，該游客重力勢能的增加量；（3）該游客所受的向心力大小22廣州塔位于廣州市中心，塔高約450 m，天線桅桿約160 m，整體高約610 m站在400 m高處、質(zhì)量為60 kg的游客，在下列情況中，重力勢能是多少？(g取10 m/s2)(1)以地面為參考系；(2)以塔頂為參考系；(3)以桅桿頂為參考系23將一個(gè)質(zhì)量m=2.0kg的小球從離地面h=15m高的地方水平拋出，拋出時(shí)小球的速度v0=10m/s，忽略空氣對小球的阻力求：（1）小球在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；（2）小

12、球落地時(shí)的速度大?。唬?）小球的重力勢能的減少量（重力加速度g取10m/s2）24盤在地面上的一根不均勻的金屬鏈重，長，從甲端緩慢提至乙端到恰好離地時(shí)需克服重力做功如果改從乙端緩慢提至甲端到恰好離地要克服重力做多少功？重力勢能變化了多少？（?。┰嚲淼?頁，共9頁參考答案：1C【解析】【分析】【詳解】A小球在豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的時(shí)間只與豎直高度有關(guān)，與初速度無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B以桌面為零勢能面，則小球落地時(shí)的重力勢能為，故B錯(cuò)誤；C小球在桌面的機(jī)械能為，由機(jī)械能守恒得球落地前瞬間的機(jī)械能為，故C正確；D小球落地時(shí)速度與水平方向的夾角的正切值為可知小球落地時(shí)的速度方向與下落的高度H的大小和

13、初速度的大小都有關(guān)，故D錯(cuò)誤。故選C。2C【解析】【分析】分別對物體受力分析，由共點(diǎn)力的平衡即可得出兩物體的質(zhì)量之比；由機(jī)械能守恒可求得落地的速度，根據(jù)牛頓第二定律得出加速度之比，結(jié)合速度時(shí)間公式求出速度之比由功率公式可求得兩物體所受重力做功的功率之比【詳解】AB兩物體位于相同高度，剪斷輕繩，讓兩物體從靜止開始沿斜面滑下，兩物體運(yùn)動(dòng)過程中只有重力做功，落地高度相同，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，得mgh=解得v=所以到達(dá)斜面底端時(shí)兩物體速率相等根據(jù)牛頓第二定律得，加速度a=gsin，解得加速度之比gsin 37°：gcos37°=3：4根據(jù)t=知，所用的時(shí)間之比為4：3，故A、B錯(cuò)誤

14、C沒有剪斷細(xì)繩時(shí)，由平衡條件可得m甲gsin37°=m乙gsin53°則m甲：m乙=4：3根據(jù)P=mgvcos（90°-）=mgvsin因?yàn)橘|(zhì)量之比為4：3，sin之比為3：4，則重力的功率之比為1：1，故C正確D質(zhì)量之比為4：3根據(jù)W=mgh知，重力做功之比為4：3，故D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道兩物體的質(zhì)量關(guān)系，知道瞬時(shí)功率和平均功率的區(qū)別，掌握這兩種功率的求法3D【解析】【詳解】兒童受到重力和橡皮球的彈力，橡皮球的彈力先小于重力，再等于重力，后大于重力，則兒童的合外力先向下后向上，先向下做加速運(yùn)動(dòng)后向下做減速運(yùn)動(dòng)，則兒童的動(dòng)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤

15、橡皮球的彈力做負(fù)功，彈性勢能增大故B錯(cuò)誤兒童的速度先增大后減小，由P=mgv知，重力對兒童做功的功率先增大后減小，故C錯(cuò)誤對兒童和橡皮球組成的系統(tǒng)只有重力和彈力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則兒童的機(jī)械能及橡皮球的彈性勢能之和保持不變，故D正確所以D正確，ABC錯(cuò)誤4D【解析】【詳解】一個(gè)晝夜能用于發(fā)電的水的體積VSh2.8×105 m2×30 m8.4×106m3，水的總質(zhì)量：mV，水的重力勢能：，一個(gè)晝夜連續(xù)發(fā)電所產(chǎn)生的電能約為EEp×80%，代入數(shù)據(jù)得E4×1013 J，故D正確，ABC錯(cuò)誤5C【解析】【詳解】試題分析：物體由于發(fā)生彈性形變而具

16、有的能叫彈性勢能，發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用存在的能就叫彈性勢能故選C考點(diǎn)：勢能點(diǎn)評：彈簧、彈性物質(zhì)發(fā)生形變后就具有了對外做功的能力，具有的能叫彈性勢能6D【解析】【詳解】A由狀態(tài)甲到狀態(tài)乙，小球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒；由狀態(tài)乙到狀態(tài)丙，小球的機(jī)械能守恒，故A錯(cuò)誤；B小球在乙時(shí)刻的加速度為重力加速度，則在從甲到乙的過程中，當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到關(guān)于平衡位置對稱點(diǎn)時(shí)，其加速度大小等于g，方向向上，故有二個(gè)時(shí)刻的加速度大小等于重力加速度的大小，故B錯(cuò)誤；C當(dāng)彈簧的彈力與重力相等時(shí)，合力為零，加速度為零，速度最大，根據(jù)P=mgv，可知小球重力的功率最大，而乙狀態(tài)的加速度為重力加速

17、度，不為零，故此時(shí)小球重力的功率不是最大，故C錯(cuò)誤；D由狀態(tài)甲到狀態(tài)丙，動(dòng)能的改變量為零，彈性勢能減小，重力勢能增加，根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒可知，在甲狀態(tài)彈簧的彈性勢能等于小球克服重力所做的功，故D正確。故選D【點(diǎn)睛】根據(jù)加速度的方向，分析彈簧的彈力與小球重力的關(guān)系小球從A上升到B位置的過程中，平衡位置速度最大，動(dòng)能增大；小球上升過程中，小球與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒由此分析解答7D【解析】【詳解】A、設(shè)斜面的高為h由機(jī)械能守恒得：，得：，所以物體沿光滑斜面從同一高度滑至斜面底端時(shí)，物體的速度大小相等，但由于速度方向不同，所以速度不同，故A錯(cuò)誤；B、設(shè)任一斜面的傾角為，則物體下滑的加速度大小為：，

18、由，得：，不同，則下滑的時(shí)間不同，故B錯(cuò)誤；C、物體滑到斜面底端時(shí)重力所做功的功率，斜面的傾角不同，則重力所做功的功率不同，故C錯(cuò)誤；D、重力做功公式，相同，則重力所做的功相同，故D正確點(diǎn)睛：本題關(guān)鍵運(yùn)用機(jī)械能守恒定律得到速度大小的關(guān)系，由牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分析時(shí)間關(guān)系，并掌握重力做功的特點(diǎn)和功的計(jì)算8C【解析】【詳解】A物塊在t=0時(shí)被無初速釋放，由于F=kt，則開始過程，物塊對墻壁的壓力較小，所受的滑動(dòng)摩擦力小于重力，物塊加速下滑；后來，滑動(dòng)摩擦力大于重力，物塊減速下滑，直到速度為零，物塊靜止在墻壁上。取豎直向下方向?yàn)檎较?。物塊運(yùn)動(dòng)過程中，則滑動(dòng)摩擦力為：即f與t成正比；當(dāng)物塊靜止

19、時(shí)，f=mg保持不變，圖象從斜直線變?yōu)樗骄€有一突變，A錯(cuò)誤；BC加速運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)牛頓第二定律有：又得，a隨著t增大而減小，物塊做加速度減小的變加速運(yùn)動(dòng)；v-t圖象的斜率應(yīng)減?。粶p速運(yùn)動(dòng)過程中，根據(jù)牛頓第二定律有：又得，隨著t增大，a反向增大，物塊做加速度增大的變減速運(yùn)動(dòng)；v-t圖象的斜率應(yīng)增大，B錯(cuò)誤，C正確；D由于h與t是非線性關(guān)系，重力勢能：則知重力勢能與時(shí)間也非線性關(guān)系，其圖象應(yīng)曲線，D錯(cuò)誤。故選C。9A【解析】【分析】【詳解】CD原來整個(gè)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，繩的拉力等于B物體的重力，A物體對滑輪的拉力等于A物體的重力，將繩一端由懸點(diǎn)P靠近Q少許，整個(gè)系統(tǒng)重新平衡后，繩的拉力F仍等于

20、B物體的重力，A物體對滑輪的拉力仍等于A物體的重力，都沒有變化，即滑輪所受的三個(gè)拉力都不變，則根據(jù)平衡條件可知，處繩與豎直方向的夾角不變，故CD錯(cuò)誤；AB由于處繩與豎直方向的夾角不變，PQ之間的距離減小，所以滑輪將上升少許，物體A的高度升高，B物體的高度下降，所以A的重力勢能增大，B的重力勢能減小，故A正確，B錯(cuò)誤。故選A。10B【解析】【詳解】A重力做功能引起重力勢能的變化，但不能說物體的重力勢能就等于重力做功，A錯(cuò)誤B地球和物體相互吸引，重力勢能為二者共有，B正確C重力勢能的大小和參考平面的選取有關(guān)，C錯(cuò)誤D重力做負(fù)功，重力勢能增大，D錯(cuò)誤故選B 11C【解析】【詳解】A以地面為參考平面，

21、物體落到海平面時(shí)重力勢能為mgh，故A錯(cuò)誤；B從拋出到海平面的運(yùn)動(dòng)過程，物體在重力方向上的位移為h，則重力對物體做的功為mgh，故B錯(cuò)誤；CD下落過程中機(jī)械能守恒，則得在海平面上的動(dòng)能為物體落到海平面上的機(jī)械能為故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。12B【解析】【詳解】一個(gè)物體能對外做功，我們即說它具有能量；因此在研究能量時(shí)我們均是從做功開始研究的；故研究彈性勢能應(yīng)選從彈力做功入手分析，B正確13D【解析】【詳解】重力勢能的大小與質(zhì)量和位置兩個(gè)因素有關(guān)，故A錯(cuò)誤；當(dāng)物體處于零勢能面下方時(shí)，重力勢能為負(fù)，小于零，故B錯(cuò)誤；只有放在零勢能面上的物體重力勢能才是零，而并不是放在地面上，重力勢能就為零；故C錯(cuò)誤

22、；重力勢能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的，離開地球物體將不再具有重力勢能，故D正確所以D正確，ABC錯(cuò)誤14A【解析】【詳解】由圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積表示功可以得到力F做的功：W=×（5+10）×0.2+10×（0.40.2）=3.5J設(shè)克服彈簧彈力做的功為WF，根據(jù)動(dòng)能定理：WWF+mgx=03.5WF+0.5×10×0.4=0得：WF=5.5J則EP=5.5J故選A【點(diǎn)睛】本題考查動(dòng)能定理的應(yīng)用以及Fx圖象中“面積”的含義，可以對比vt圖象中面積的含義得出其物理意義15C【解析】【分析】任何物體發(fā)生彈性形變時(shí)，都具有彈性勢能彈簧伸

23、長和壓縮時(shí)都有彈性勢能同一個(gè)彈簧形變量越大，彈性勢能就越大火車車廂底下的彈簧比自行車座底下的彈簧硬，將它們壓縮相同的長度時(shí)，火車車廂底下的彈簧具有的彈性勢能大【詳解】A、彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)具有彈性勢能，其他物體發(fā)生彈性形變時(shí)也有彈性勢能故A錯(cuò)誤B、彈簧伸長和壓縮時(shí)都有彈性勢能故B錯(cuò)誤C、同一個(gè)彈簧形變量越大，對外做功的本領(lǐng)越大，具有的彈性勢能就越大故C正確D、火車車廂底下的彈簧比自行車座底下的彈簧硬，勁度系數(shù)大，將它們壓縮相同的長度時(shí)，火車車廂底下的彈簧具有的彈性勢能大故D錯(cuò)誤故選C【點(diǎn)睛】本題要了解彈性勢能與彈性形變有關(guān)對于彈簧的彈性勢能，可結(jié)合公式Ep=記住彈性勢能的決定因素16C【解析】

24、【分析】【詳解】AB自由落體運(yùn)動(dòng)的速度為v=gt動(dòng)能為Ek=mv2=mg2t2Ek與t的圖象為開口向上的拋物線，AB錯(cuò)誤；CD重力勢能EP=E-mv2=E-mg2t2勢能與時(shí)間的圖象為開口向下的拋物線，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。17CD【解析】【詳解】A拉力的瞬時(shí)功率P=Fv，故A錯(cuò)誤；B開始系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧彈力等于A的重力沿斜面下的分力，當(dāng)B剛離開C時(shí)，彈簧的彈力等于B的重力沿斜面下的分力，故m2gsin=kx2，但由于開始是彈簧是壓縮的，故dx2，故m2gsinkd，故B錯(cuò)誤；C當(dāng)B剛離開C時(shí)，對A，根據(jù)牛頓第二定律得：F-m1gsin-kx2=m1a1，又開始時(shí)，A平衡，則有：m1gsin=kx1，而d=x1+x2，解得：物塊A加速度為a1=，故C正確；D根據(jù)功能關(guān)系，彈簧彈性勢能的增加量等于拉力的功減去系統(tǒng)動(dòng)能和重力勢能的增加量，即為：Fdm1gdsinm1v2，故D正確；故選