人教版2019必修第二冊高中物理同步練習(xí)8.2.1重力勢能(原卷版+解析)

8.2.1重力勢能一、單選題1．（2023春·北京海淀·高一清華附中?？计谥校╆P(guān)于重力勢能的理解，下列說法正確的是（）A．放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于0B．重力勢能可以為負(fù)值，說明重力勢能是矢量C．當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能增加D．重力勢能是物體和地球共有的2．（2023春·北京海淀·高一北理工附中校考期中）關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是（

）A．一個物體的重力勢能從變化到，重力勢能變小了B．物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大C．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定D．重力勢能的變化量等于重力對物體做功的負(fù)值3．（2023春·江蘇鹽城·高一鹽城市第一中學(xué)校聯(lián)考期中）如圖所示，一質(zhì)量為m可看成質(zhì)點(diǎn)的小球，從離地面高度h的A點(diǎn)自由下落到地面上的B點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．小球在B點(diǎn)時的重力勢能一定等于零B．小球在A點(diǎn)時的重力勢能一定大于零C．小球下落的過程中，重力做負(fù)功，重力勢能增加D．小球下落的過程中，重力做正功，重力勢能減少4．（2023春·內(nèi)蒙古赤峰·高一?？茧A段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為m，長為的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，且使長度的垂在桌邊，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開桌邊過程中重力所做的功為（

）

A． B． C． D．5．（2023春·山東棗莊·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，質(zhì)量為的均勻金屬鏈條，長為，有一半在光滑的足夠高的斜面上，另一半豎直下垂在空中。已知斜面傾角為30°，頂端是一個很小的圓弧。從靜止開始釋放后整個鏈條滑動，當(dāng)鏈條剛好全部滑出斜面時，重力勢能的減少量為（）A． B． C． D．6．（2023春·湖南長沙·高一雅禮中學(xué)?？计谥校┤鐖D甲為一種兒熊玩具——不倒翁，其縱截面如圖乙，底部是半球形，球心為O，頂點(diǎn)為P?！拔獭膘o止時直立，用手推一下上部，“翁”傾斜，放手后來回擺動若干次后重新直立靜止。下列判斷正確的是（

）A．“翁”的重心位于O點(diǎn) B．“翁”的重心位于O點(diǎn)上方C．?dāng)[動中“翁”從直立變傾斜過程，重力勢能增加 D．?dāng)[動中“翁”從直立變傾斜過程，重力勢能減少7．（2023春·江蘇鹽城·高一?？计谥校┤鐖D所示，平臺上有質(zhì)量相同的A、B兩小球，現(xiàn)將兩球分別由靜止釋放，使它們沿不同路徑運(yùn)動至地面，則（）A．在平臺上時，A的重力勢能比B的大B．在平臺上時，A、B的重力勢能不相等C．運(yùn)動至地面過程中，重力對A、B做功不相等D．運(yùn)動至地面過程中，重力對A、B做功相等8．（2023春·山東德州·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，一只可愛的毛毛蟲外出覓食緩慢經(jīng)過一邊長為的等邊三角形山丘。已知其身長為，總質(zhì)量為，重力加速度為，如圖其頭部剛到達(dá)最高點(diǎn)，假設(shè)毛毛蟲能一直貼著山丘前行，則從其頭部剛到山頂?shù)筋^部剛到山丘底端的過程中毛毛蟲的重力勢能變化量為（）A． B． C． D．9．（2023春·遼寧鞍山·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，質(zhì)量為的木塊在傾角為的斜面頂端由靜止開始在外力作用下加速下滑，已知加速度，假設(shè)斜面足夠長，且以斜面頂端O點(diǎn)所在平面為零勢能面，g取，，，求：（）A．2s末木塊的重力做功為 B．前2s內(nèi)木塊重力的平均功率C．2s末木塊重力的瞬時功率 D．2s末木塊的重力勢能10．（2023春·四川成都·高一?？计谥校┤鐖D所示，傾角為30°、長度為10m的光滑斜面，一質(zhì)量為0.8kg的物體從斜面頂端由靜止開始下滑，g取10，則（）

A．整個過程中重力做功80J B．整個過程中合外力做功8JC．整個過程中重力做功的平均功率是20W D．物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是20W11．（2023春·山東濟(jì)寧·高一?？计谥校┠尘皡^(qū)有“二月二”趕廟會習(xí)俗，該節(jié)日民族活動很豐富，其中拋繡球是男女青年最喜歡的項目。假設(shè)某一青年女子在樓上將繡球水平拋出，拋出點(diǎn)離地4.5m，繡球質(zhì)量0.8kg，在離地2.0m處被一男青年搶到。取重力加速度g=10m/s2，從繡球被拋出至被搶到的過程中，下列說法正確的是（

）A．重力做功20JB．重力勢能減小36JC．若以地面為參考平面，繡球被搶到時的重力勢能為20JD．若以拋出點(diǎn)為參考平面，繡球被搶到時的重力勢能為－36J二、多選題12．（2023春·江西·高一校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量相同的兩位同學(xué)（均視為質(zhì)點(diǎn)），從同一水平地面沿不同路徑運(yùn)動到樓頂，女同學(xué)所用的時間比男同學(xué)所用的時間長，關(guān)于兩同學(xué)向上運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）

A．兩同學(xué)克服重力做的功相同B．女同學(xué)克服重力做的功比男同學(xué)克服重力做的功多C．女同學(xué)克服重力做功的平均功率比男同學(xué)克服重力做功的平均功率小D．女同學(xué)克服重力做功的平均功率比男同學(xué)克服重力做功的平均功率大13．（2023春·山東青島·高一統(tǒng)考期中）如圖，質(zhì)量為m的鐵球從空中位置A處由靜止釋放，經(jīng)過一段時間下落至位置B，A、B間高度差為H，重力加速度為g，取A位置為零重力勢能點(diǎn)。下列說法正確的是（

）A．在位置B處鐵球的重力勢能為B．在位置B處鐵球的重力勢能為C．從A到B的過程，重力勢能一定減小D．選擇B為零勢能點(diǎn)，從A到B的過程中重力做功會大于14．（2023春·吉林·高一校聯(lián)考期中）某游客領(lǐng)著孩子游泰山時，孩子不小心將手中的皮球滑落，球從A點(diǎn)經(jīng)C點(diǎn)滾到了山腳下的B點(diǎn)，高度標(biāo)記如圖所示。已知皮球質(zhì)量為m，重力加速度為g。下列說法正確的是（）A．從A到B的曲線軌跡長度不知道，無法求出此過程中重力做的功B．從A到B過程中，重力勢能減小mgHC．從A到B過程中重力做功為D．從A到C過程中重力做功為8.2.1重力勢能一、單選題1．（2023春·北京海淀·高一清華附中?？计谥校╆P(guān)于重力勢能的理解，下列說法正確的是（）A．放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于0B．重力勢能可以為負(fù)值，說明重力勢能是矢量C．當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能增加D．重力勢能是物體和地球共有的【答案】D【詳解】A．重力勢能和零勢能面選取有關(guān)，放在地面上的物體，它的重力勢能不一定等于零，故A錯誤；B．重力勢能為負(fù)值，說明此時物體在零勢能面下方，重力勢能是標(biāo)量，故B錯誤；C．當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能減少，故C錯誤；D．重力勢能是物體和地球共有的能量，故D正確。故選D。2．（2023春·北京海淀·高一北理工附中?？计谥校╆P(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是（

）A．一個物體的重力勢能從變化到，重力勢能變小了B．物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大C．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定D．重力勢能的變化量等于重力對物體做功的負(fù)值【答案】D【詳解】A．重力勢能是標(biāo)量，一個物體的重力勢能從變化到，重力勢能變大了，故A錯誤；B．物體在零勢能面以下時，距離越大，它的重力勢能越小，故B錯誤；C．物體的重力勢能的大小與零勢能面選取有關(guān)，故C錯誤；D．根據(jù)，可知重力勢能的變化量等于重力對物體做功的負(fù)值，故D正確；故選D。3．（2023春·江蘇鹽城·高一鹽城市第一中學(xué)校聯(lián)考期中）如圖所示，一質(zhì)量為m可看成質(zhì)點(diǎn)的小球，從離地面高度h的A點(diǎn)自由下落到地面上的B點(diǎn)，下列說法正確的是（）A．小球在B點(diǎn)時的重力勢能一定等于零B．小球在A點(diǎn)時的重力勢能一定大于零C．小球下落的過程中，重力做負(fù)功，重力勢能增加D．小球下落的過程中，重力做正功，重力勢能減少【答案】D【詳解】AB．若選取A點(diǎn)所在平面為零勢能參考平面，則小球在B點(diǎn)時的重力勢能小于零，小球在A點(diǎn)時的重力勢能等于零，故AB錯誤；CD．小球下落的過程中，重力做正功，重力勢能減少，故C錯誤，D正確。故選D。4．（2023春·內(nèi)蒙古赤峰·高一?？茧A段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量為m，長為的均勻鏈條放在光滑水平桌面上，且使長度的垂在桌邊，松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開桌邊過程中重力所做的功為（

）

A． B． C． D．【答案】A【詳解】鏈條剛離開桌面時，等效于桌面上的鏈條重心下降，則鏈條滑至剛剛離開桌邊過程中重力所做的功為故選A。5．（2023春·山東棗莊·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，質(zhì)量為的均勻金屬鏈條，長為，有一半在光滑的足夠高的斜面上，另一半豎直下垂在空中。已知斜面傾角為30°，頂端是一個很小的圓弧。從靜止開始釋放后整個鏈條滑動，當(dāng)鏈條剛好全部滑出斜面時，重力勢能的減少量為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】設(shè)斜面的最高點(diǎn)所在的水平面為零勢能參考面，開始時斜面上的那部分鏈條的重力勢能為豎直下垂的那部分鏈條的重力勢能為當(dāng)鏈條剛好全部滑出斜面時，重力勢能為重力勢能的減少量為故選A。6．（2023春·湖南長沙·高一雅禮中學(xué)?？计谥校┤鐖D甲為一種兒熊玩具——不倒翁，其縱截面如圖乙，底部是半球形，球心為O，頂點(diǎn)為P?！拔獭膘o止時直立，用手推一下上部，“翁”傾斜，放手后來回擺動若干次后重新直立靜止。下列判斷正確的是（

）A．“翁”的重心位于O點(diǎn) B．“翁”的重心位于O點(diǎn)上方C．?dāng)[動中“翁”從直立變傾斜過程，重力勢能增加 D．?dāng)[動中“翁”從直立變傾斜過程，重力勢能減少【答案】C【詳解】AB．假設(shè)“翁”的重心在O點(diǎn)，則傾斜后，支持力還是沿半徑過球心，“翁”仍平衡，不會自動恢復(fù)直立，假設(shè)重心在O上方，“翁”傾斜后會傾倒，更不會自動直立，所以重心位于O、P連線上且在O點(diǎn)下方某處，故AB錯誤；CD．“翁”靜止時重心位置最低，所以從直立到傾斜的過程中，重力勢能增加，故C正確，D錯誤。故選C。7．（2023春·江蘇鹽城·高一?？计谥校┤鐖D所示，平臺上有質(zhì)量相同的A、B兩小球，現(xiàn)將兩球分別由靜止釋放，使它們沿不同路徑運(yùn)動至地面，則（）A．在平臺上時，A的重力勢能比B的大B．在平臺上時，A、B的重力勢能不相等C．運(yùn)動至地面過程中，重力對A、B做功不相等D．運(yùn)動至地面過程中，重力對A、B做功相等【答案】D【詳解】AB．根據(jù)重力勢能的定義由于兩球質(zhì)量相同，都在平臺上時，高度相同，因此重力勢能相等，AB錯誤；CD．重力做功只與初、末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，由于兩球下降的高度相同，因此重力做功相等，C錯誤，D正確。故選D。8．（2023春·山東德州·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，一只可愛的毛毛蟲外出覓食緩慢經(jīng)過一邊長為的等邊三角形山丘。已知其身長為，總質(zhì)量為，重力加速度為，如圖其頭部剛到達(dá)最高點(diǎn)，假設(shè)毛毛蟲能一直貼著山丘前行，則從其頭部剛到山頂?shù)筋^部剛到山丘底端的過程中毛毛蟲的重力勢能變化量為（）A． B． C． D．【答案】B【詳解】選山丘底端為零勢能面，初狀態(tài)的重力勢能為W1＝mg·sin60°＝mgL毛毛蟲頭部越過山頂剛到達(dá)山丘底端時的重力勢能為W2＝mg·sin60°＝mgL其重力勢能的變化量為ΔW＝W2－W1＝mgL故選B。9．（2023春·遼寧鞍山·高一統(tǒng)考期中）如圖所示，質(zhì)量為的木塊在傾角為的斜面頂端由靜止開始在外力作用下加速下滑，已知加速度，假設(shè)斜面足夠長，且以斜面頂端O點(diǎn)所在平面為零勢能面，g取，，，求：（）A．2s末木塊的重力做功為 B．前2s內(nèi)木塊重力的平均功率C．2s末木塊重力的瞬時功率 D．2s末木塊的重力勢能【答案】B【詳解】D．2s末木塊下滑的位移為以斜面頂端O點(diǎn)所在平面為零勢能面，木塊的重力勢能，D錯誤；A．2s末木塊的重力做功為，A錯誤；B．前2s內(nèi)木塊重力的平均功率，B正確；C．2s末木塊重力的瞬時功率C錯誤。故選B。10．（2023春·四川成都·高一?？计谥校┤鐖D所示，傾角為30°、長度為10m的光滑斜面，一質(zhì)量為0.8kg的物體從斜面頂端由靜止開始下滑，g取10，則（）

A．整個過程中重力做功80J B．整個過程中合外力做功8JC．整個過程中重力做功的平均功率是20W D．物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率是20W【答案】C【詳解】A．整個過程中重力做功，A錯誤；B．整個過程中只有重力做功，故合外力做功為，B錯誤；C．下滑過程中加速度為所需時間整個過程中重力做功的平均功率是，C正確；D．下滑到斜面底端時的速度為物體滑到斜面底端時重力做功的瞬時功率，D錯誤。故選C。11．（2023春·山東濟(jì)寧·高一?？计谥校┠尘皡^(qū)有“二月二”趕廟會習(xí)俗，該節(jié)日民族活動很豐富，其中拋繡球是男女青年最喜歡的項目。假設(shè)某一青年女子在樓上將繡球水平拋出，拋出點(diǎn)離地4.5m，繡球質(zhì)量0.8kg，在離地2.0m處被一男青年搶到。取重力加速度g=10m/s2，從繡球被拋出至被搶到的過程中，下列說法正確的是（

）A．重力做功20JB．重力勢能減小36JC．若以地面為參考平面，繡球被搶到時的重力勢能為20JD．若以拋出點(diǎn)為參考平面，繡球被搶到時的重力勢能為－36J【答案】A【詳解】AB．繡球在下落過程中重力做正功，根據(jù)題意可知重力做功為而重力做功與重力勢能之間的關(guān)系為即重力做了多少正功，重力勢能就減少多少，重力做了多少負(fù)功，重力勢能就增加多少，因此此過程中重力勢能減少了，故A正確，B錯誤；CD．重力勢能與所選取的零勢能面有關(guān)，若以地面為參考平面，此時繡球在零勢能面之上，距地面的高度為，則可知繡球此時的重力勢能為若以拋出點(diǎn)為參考平面，則繡球在零勢能面之下，距零勢能面的距離為，可知繡球此時的重力勢能為故CD錯誤。故選A。二、多選題12．（2023春·江西·高一校聯(lián)考階段練習(xí)）如圖所示，質(zhì)量相同的兩位同學(xué)（均視為質(zhì)點(diǎn)），從同一水平地面沿不同路徑運(yùn)動到樓頂，女同學(xué)所用的時間比男同學(xué)所用的時間長，關(guān)于兩同學(xué)向上運(yùn)動的過程中，下列說法正確的是（）

A．兩同學(xué)克服重力做的功相同B．女同學(xué)克服重力做的功比男同學(xué)克服重力做的功多C．女同學(xué)克服重力做功的平均功率比男同學(xué)克服重力做功的平均功率小D．女同學(xué)克服重力做功的平均功率比男同學(xué)克服重力做功的平均功率大【答案】AC【詳解】AB．物體克服重力做功為重力做功與物體運(yùn)動路徑無關(guān)，由于兩同學(xué)質(zhì)量相同，起、末點(diǎn)高度差相同，所以兩同學(xué)克服重力做的功相同，A正確，B錯誤；CD．由公式，克服重力做功的平均功率為由于女同學(xué)上樓用的時間長，所以女同學(xué)克服重力做功的平