人教版高中物理必修二第4节重力势能综合测试
高中物理学习材料 金戈铁骑整理制作 第4节 重力势能 （满分100分，60分钟完成） 班级_______姓名_______ 目的要求： 1．能推证重力做功与路径无关； 2．理解重力势能的概念，知道重力势能的相对性； 3．理解重力势能的变化和重力做功的关系； 4．了解弹力势能的概念。
第Ⅰ卷(选择题 共48分) 一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。 1．下列说法正确的有 （ ） A．外力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加 B．弹簧的弹力做负功，弹簧的弹性势能增加 C．重力做负功，物体的重力势能减少 D．重物下落过程中，重力做正功，物体的重力势能增加 2．关于重力做功和重力势能的变化，下列说法中正确的是 （ ） A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少 B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加 C．重力做功的多少与参考平面的选择无关 D．重力势能的变化与参考平面的选择有关 3．如图1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，用手拉住弹簧上端将物体缓慢提高h，不计弹簧的质量，则人做的功应 （ ）
图1 A．等于mgh B．大于mgh C．小于mgh D．无法确定 4．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图2所示，则在整个过程中 MH
h 图2 A．重力对物体做功为mgh B．物体的重力势能减少了mg（H＋h） C．外力对物体做的总功为零 D．地面对物体的平均阻力为mg（H＋h）/h 5．下列说法中，正确的是 （ ） A．地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值 B．从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或下抛，落到地面上时，物体的重力势能的变化是相同的 C．在不同高度的物体具有的重力势能可能相同 D．位于零势能参考平面以下的物体的重力势能一定小于在零势能参考平面以上的物体的重力势能 6．质量为2 kg的小物体从高为3 m、长为6 m的斜面顶端由静止开始下滑，如图3所示，滑到底端时速度为6 m/s，取g＝10 m/s2，则物体在斜面上下滑到底端的过程中 （ ）
m
图3 A．重力对物体做功60 J B．物体克服摩擦力做功36 J C．合力对物体做功36 J D．物体的重力势能增加60 J 7．如图4所示，一端固定在地面上的竖直轻弹簧，在它的正上方高H处有一小球自由落下，落在轻弹簧上，将弹簧压缩，如果分别为从H1和H2高处（H1＞H2）释放小球，小球落到弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是Ek1、Ek2和对应的重力势能Ep1、Ep2的大小，下述正确的是 （ ）
H 图4 A．Ek1＜Ek2，Ep1＞Ep2 B．Ek1＞Ek2，Ep1＜Ep2 C．Ek1＜Ek2，Ep1＝Ep2 D．Ek1＞Ek2，Ep1＝Ep2
8．质量为m的物体以初速度v0沿水平面开始运动，起始点A与一轻弹簧O端距离为s，如图5所示。物体
与水平面间的动摩擦因数为μ，物体与弹簧相碰后，弹簧的压缩量为x，则弹簧被压缩最短时，弹簧具有的弹性势能为 （ ）
图5 A．21mv02－μmgx B．21mv02－μmg(s＋x) C．μmgs D．μmg(s＋x)
第Ⅱ卷（非选择题，共52分） 二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。 9．将一个质量为10 kg的物体从地面搬到离地面3 m高的A处，再搬到离地面7 m高的B处，若取A处的水平面为参考平面，那么物体在地面时的重力势能是__________ J，在A处的重力势能是__________ J，在B处的重力势能是__________ J，物体由地面被搬到B处，重力势能增加了__________ J（g取10 m/s2）。 10．质量为m的物体沿倾角为θ的光滑斜面下滑，t秒内其重力势能改变了__________。 11．质量为m，边长为a的均匀正方体木块，放于粗糙水平地面上，现对木块施力使其向一侧翻倒，则推倒木块至少需做的功为___________。 12．如图所示，长度为l、质量为m的均匀的绳，一段置于水平的光滑桌面上，另一段a垂于桌面下，当绳下滑全部离开桌面时，重力所做的功是___________。
图6 13．物体从离地面高度为H处从静止开始下落，由于物体在运动过程中受到空气阻力，则物体在下落过程
中，动能和重力势能相等时的离地高度h___________2H（填“大于”、“等于”或“小于”） 三、计算题：本大题共2小题，计27分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。 14．（12分）如图7所示，一个质量为m的小球自高h处由静止落下，与水平面发生多次碰撞后，最后静
止在水平面上.若小球在空中运动时，受到的阻力恒为小球重的501，小球与水平面碰撞时不损失能量，则小球在停止运动之前的运动过程中所通过的总路程为多少？
h 图7 15．（15分）有一质量不计的水桶，用它从10m深的井下装满10 kg水后，用轻绳匀速提到井口，由于桶底有一小孔，在桶上升的过程中，平均每上升1m就有1kg水漏掉。 （1）将这桶水从井底提升到井口的过程中，绳子的拉力做多少功？ （2）如果用于提水的绳子的质量为m0＝2 kg不能忽略，且绳子长度L恰为10 m，则本题答案又如何？（g取10 m/s2）
参考答案 一、选择题： 1．【答案】AB 【点拨】外力对弹簧做正功，实际上就是弹簧弹力做负功的过程，弹性势能增加，A、B正确；重力做负功，物体的重力势能增加，C错误；重物下落时重力做正功，物体的重力势能减少，D错误。 2．【答案】ABC 【点拨】当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少，减少的重力势能等于重力做的功，A正确；当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加，增加的重力势能等于物体克服重力做的功，B正确；重力势能是相对的，但重力势能的变化是绝对的，重力做功的多少与重力势能的变化有关，重力做功的多少与参考平面的选择无关，C正确，D错误。 3．【答案】B 【点拨】用手拉弹簧向上提物体的过程中，除物体的重力势能增加了mgh外，弹簧的弹性势能也增加了，拉力做的功应等于增加的重力势能mgh再加上增加的弹性势能。所以选项B正确。 4．【答案】BCD 【点拨】重力势能的变化量与重力做功有关，外力对物体做的总功等于物体动能的变化量，而动能的变化量为零，根据动能定理，既然动能的变化量为零，所以整个过程重力做的正功和阻力做功相等。 5．【答案】BCD 【点拨】重力势能的大小与零势能参考平面的选择有关，参考平面不同，同一物体在某一位置的重力势能也会不同，故不能说地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值，选项A错误；因为某一物体（设质量为m）从同一高度h处抛出落到地面时，物体重力势能的变化ΔEp＝Ep2－Ep1＝0－mgh＝－mgh，仅与m、h有关，与做什么样的运动无关，所以选项B正确；因为重力势能Ep＝mgh∝mh，所以当质量分别为m1、m2的两个物体在不同高度h1、h2处，若m1h1＝m2h2，则它们具有的重力势能相同，选项C正确；因为物体在零势能参考平面上时重力势能为零，物体位于参考平面以下时其重力势能小于零，物体位于参考平面以上时重力势能大于零，所以选项D正确。 6．【答案】AC 【点拨】由WG＝mgh＝－ΔEp，可求得重力做功60 J，物体重力势能减少60 J.由动能定理W合＝WG－Wf＝ΔEk
＝21×2×62 J＝36 J可知，物体克服摩擦力所做的功Wf＝WG－36 J＝24 J，合力所做功为W合＝36 J。
7．【答案】D 【点拨】小球以一定的初速度落到弹簧上将弹簧压缩，立即受到弹簧向上的弹力f（f是变力，f＝kx，k为劲度系数，x为压缩量，f随形变量x的增大而增大），开始时重力mg大于弹力f，小球仍向下加速运动，速度增大，当kx＝mg(x＝mg/k)时，小球所受合力为零，速度达到最大，获得最大动能。设弹簧原长为l0，则此时小球离地面高度为l0－x＝l0－kmg，设弹簧的弹性势能为Ep′，则由功能关系知，重力所做功等于弹性势能和动能增量之和，即mg［H－(l0－kmg)］＝Ep′+Ek，因Ep′由x决定，x＝kmg相同，故Ep′相同，Ek大小由H决定，H越大则Ek越大，H1＞H2，故Ek1＞Ek2.又重力势能Ep＝mg(l0－kmg)与H无关，故Ep1
＝Ep2。 8．【答案】B 【点拨】动能的减小量用于内能增加和弹性势能增加，内能的增加量等于摩擦力做功的大小。 二、填空、实验题： 9．【答案】－300；0；400；700 【点拨】（略）
10．【答案】21mg2t2sin2θ
【点拨】物体沿倾角为θ的光滑斜面下滑时的加速度a＝gsin，t秒内下滑的位移为s＝21at2，故t秒内其重力势能的减少量为ΔEp＝mgh＝mgs·sinθ，解得：ΔEp＝21mg2t2sin2θ。
11．【答案】1(21)2mga 【点拨】推倒木块的过程中，重心上升的高度为h＝21()(21)222aaa，推倒木块过程中至少需做的功应等于木块增加的重力势能，即WF＝mgh＝1(21)2mga。 12．【答案】22()2mglal 【点拨】取桌面处为重力势能的零势能参考面。设绳的质量为m，开始使绳下滑的力是a段绳所受的重力F＝lamg，此时绳的重力势能EP1＝222aaamgmgll；当绳全部离开桌面时，绳的重力势能EP2＝122lmgmgl。重力所做的功等于重力势能的减少，所以，W＝EP1－EP2＝22amgl－（12mgl）＝
22()2mglal
。
13．【答案】小于 【点拨】从开始下落到动能和势能相等位置，根据动能定理有：21()()2mgHhFHhmv，已知
212mghmv，联立解得：()22HFHhhmg＜2H。
三、计算题： 14．【答案】50h 【解析】设小球在空中通过的总路程为s，在全过程中，重力做功与路径无关，重力做正功为： WG＝mgh；全过程阻力始终做负功，阻力做的总的负功为：Wf＝－Ff s。
山西省康杰中学高中物理人教版必修2同步练习题+同步测
重力势能1．在离地面某一高度处竖直上抛一小球，小球质量为m=1kg,抛出时的初速度为4m/s,取抛出点的水平面为参考平面,最高点离参考平面的高度为(g=10m/s2) （）A．0B．10m C．0.8m D．0.6m2．一个实心铁球和一个实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是( )A．铁球的重力势能大于木球的重力势能B．铁球的重力势能小于木球的重力势能C．铁球的重力势能等于木球的重力势能D．上述三种情况都有可能3．质量为的滑块沿高为，长为的粗糙斜面匀速下滑，在滑块从斜面顶端滑至低端过程中（）A．重力对滑块所做的功为mgh B．滑块克服摩擦所做的功为mghC．滑块的机械能保持不变D．滑块的重力势能增加了mgh4．质量是100g的物体从1.8m的高处落下，又弹到1.25m处．则重力对物体做功和重力势能变化各是(g=10m/s2) （）A．1.8J,0.55J B．1.8J, 1.8J C．0.55J,0.55J D．1.25J, 1.25J5．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h，关于此过程下列说法中不正确的是（）A．提升过程中手对物体做功m(a+g)hB．提升过程中合外力对物体做功mahC．提升过程中物体的重力势能增加m(a+g)hD．提升过程中物体克服重力做功mgh6．如图所示，重物A质量为m，置于水平地面上，其上表面竖直放一根轻质弹簧，弹簧原长为L，劲度系数为k，下端与物体A相拴接. 现将弹簧上端点P缓慢地竖直提起一段高度H使重物A离开地面，这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）（）A．mg(L－H) B．mg(H－L+mg/k)C．mg(H－mg/k) D．mg(H－L－mg/k)7．用200 N的拉力将地面上的一个质量为10 kg的物体提升10 m（重力加速度g取10 m/s2，空气阻力忽略不计），拉力对物体所做的功为；物体被提高后具有的势能为．8．从离地面H高处竖直向上抛出一个质量为m的小球,小球在运动过程中所受的空气阻力f大小恒定,小球相对抛出点上升了h高度开始下落,直至到达地面,在此整个过程中空气阻力对小球做功_________，重力对小球做功____________．9．在离地面45m高处有一质量为0.1kg的小球开始做自由落体运动, 重力加速度g取10 m/s2，求：（1）到第一秒末小球的重力势能减少焦耳? （2）在第二秒内小球的重力势能减少焦耳？（3）小球将着地时重力做功的功率为多少瓦特？Ｂ10．如图所示，一个质量为m的物体以某一速度从A点冲上倾角为30°的斜面，其运动的加速度为3g/4，这物体在斜面上上升的最大高度为h，则这过程中（）A．重力势能增加了3mgh/4B．重力势能增加了mghC．机械能损失了mgh/2 D．机械能损失了mgh11．一条长为L质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，在缓慢提起全绳过程中，设提起前半段绳人做的功为W1，在提后半段绳过程中人做的功为W2，则W1∶W2为( ) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶412．质量为m的物体，从静止开始以g/2（g为重力加速度）的加速度竖直下落h的过程中上述说法中正确的是（）A．物体的机械能守恒B．物体的机械能减少mgh/2C．物体的重力势能减少mgh/2D．物体克服阻力做功为mgh/213．一重锤的质量是2千克，从20米高处由静止下落，刚开始下落时重锤的重力势能为_____________J；下落5米后具有_____________J的重力势能，在此过程中重力势能的改变量为_____________J，这些重力势能的减少是由于引起的．（取地面为零势能面）14．地面上竖直放置一根劲度系数为k，原长为L0的轻质弹簧，在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上，弹簧被压缩，以地面为参考平面求小球速度最大时重力势能是多少？15．如图所示，一个质量为m的木块，以初速度v0冲上倾角为θ的固定斜面，沿斜面上升L的距离后又返回运动. 若木块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：（1）木块上升过程克服重力做功的平均功率；木块的重力势能变化了多少？（2）木块从开始运动到返回到出发点的过程中，滑动摩擦力做的功是多少？（3）木块从开始运动到返回到出发点的过程中，重力做的功是多少？重力势能变化了多少？答案1．C 2．B 3．AB 4．C 5．C 6．C 7．0.54J，0.54J 8．f(H+2h)，mgH 9．（1）5J （2）30J （3）30W 10．BC 11．C12．BD 13．400，300，100，重力做功14．E p=mgL0－m2g2/k15．（1）½mgvsinθ，mgLsinθ（2）－2μmgLcosθ(3) 0，没有变化。
高中物理第七章机械能守恒定律第4节重力势能课堂达标含解析新人教版必修2
第七章第四节重力势能1．(山东省烟台市2016～2017学年高一下学期期中)有两个大小相同的实心铁球和实心木球，放在同一水平桌面上。
若选定地面为参考平面，比较这两个球的重力势能的大小，则导学号 66904445( A )A．铁球的重力势能大B．木球的重力势能大C．两球的重力势能一样大D．大小关系无法确定解析：由于铁球的密度大，所以体积相同时铁球的质量大，根据E p＝mgh可知选项A正确。
2．(辽宁省实验中学分校2016～2017学年高一下学期段考)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，假设以桌面处为参考平面，则小球落到地面时瞬间的重力势能和整个过程中重力势能变化分别为导学号 66904446( D )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)解析：以桌面处为参考平面，落地时小球已在桌面下方，其重力势能为－mgh，全过程中重力做正功，小球的重力势能减少，重力势能减少量为ΔE p＝mg(H＋h)，选项D正确。
3．(辽宁省辽宁师大附中2015～2016学年高一下学期月考)自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的重力势能导学号 66904447( A )A．增大B．变小C．不变D．不能确定解析：从侧面缓慢推袋壁使它变形，水的重心升高，根据E p＝mgh，知重力势能增大，故A正确，BCD错误。
故选A。
4．(云南昆明一中2015～2016学年高一检测)一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h。
关于此过程，下列说法不正确的是导学号 66904448( C )A．提升过程中手对物体做功m(a＋g)hB．提升过程中合外力对物体做功mahC．提升过程中物体的重力势能增加m(a＋g)hD．提升过程中物体克服重力做功mgh解析：由物体受力知F－mg＝ma，所以手对物体做功W1＝Fh＝m(g＋a)h，故A正确。
2019-2020学年高中物理人教版必修2一课三测：7.4 重力势能 含解析
4重力势能记一记重力势能知识体系1个概念-—重力势能1个关系——重力做功与重力势能变化的关系辨一辨1.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定．（×)2．物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大．（×)3．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能增加了．(√)4．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零．(×)5．只要重力做功,重力势能一定变化．(√)6．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变．(×)7．物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的．（√）想一想1.在什么样的力场中才能引入“势能”的概念？提示:只有在做功与路径无关的力场中，才能引入“势能”的概念．2．质量越大的物体,重力势能是否越大？提示:不是．因重力势能是相对于所选参考平面——零势能面而言的,物体在参考平面上方的重力势能为正值，在参考平面下方的重力势能为负值．可知，若物体在参考平面的下方时,质量越大的物体的重力势能越小．3．重力势能的变化与所选参考平面的位置有关吗？提示：没有．因重力势能的变化在数值上等于重力做的功，而重力做的功只取决于初、末位置的高度差，与参考平面的位置无关．思考感悟：练一练1．[2019·山东省普通高中合格考试]如图所示，质量为m的工件悬吊在水平操作台面上方,工件重心离地面的高度为h1,操作台面离地面的高度为h2,已知重力加速度为g,若选操作台面为零势能面,则工件的重力势能为（）A．mgh1B．mgh2C．mg(h1－h2) D．mg（h1＋h2)答案：C2．[2019·北京市普通高中合格考试]在地面上以初速度v0把物体竖直向上抛出，经过时间t1，物体到达最高点．不计空气阻力,在上升过程中,物体的速度v随时间t的变化关系如图所示．在0～t1时间内，物体的重力势能( )A．保持不变B．逐渐减小C．逐渐增大D．先增大后减小答案:C3．[2019·浦东新区高中合格考试］如图所示，一个物体由静止开始,从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3处．已知三个斜面的动摩擦因数都相同，则下列说法正确的是（）A．物体到达C3处重力做功最多B．物体到达C2处重力做功最多C．物体到达C1处重力做功最多D．物体到达C1、C2、C3处重力做功相等答案:D4．［2019·河北武邑中学高一期末]一个100 g的小球从1。
高中物理【重力势能】综合练习题
重力势能课后篇巩固提升合格考达标练1.将一个物体由A移至B,重力做功()A.与运动过程中是否存在阻力有关B.与物体沿直线或曲线运动有关C.与物体是做加速、减速或匀速运动有关D.与物体初、末位置高度差有关]A移至B,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A、B、C错误,D正确。
2.质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置,以下说法正确的是()A.由1到3的过程中,足球的重力势能始终不变,重力始终不做功B.足球的重力势能先减小后增加,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零C.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零D.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零1到位置2,足球向高处运动,重力势能增加,重力做负功;位置2到位置3,足球向低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项D正确。
3.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列结论正确的是()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,所以质量相等的铁球和木球比较,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C正确。
4.如图所示,质量为m的跳高运动员先后以背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功()A .都必须大于mghB .都不一定大于mghC .用背越式不一定大于mgh ,用跨越式必定大于mghD .用背越式必须大于mgh ,用跨越式不一定大于mgh,采用背越式越过横杆时,运动员的重心可能在横杆的下方,运动员克服重力所做的功不一定大于mgh ;而采用跨越式跨过横杆时,运动员的重心一定在横杆之上,运动员克服重力所做的功必定大于mgh ,故C 正确,A 、B 、D 错误。
高一物理人教版必修2(测试题)：(十四) 重力势能 Word版含解析
课时作业(十四)重力势能一、单项选择题1．如图，静止的物体沿不同的光滑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，重力加速度为g，则以下说法正确的是()A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多C．以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgHD．以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(H＋g)解析：重力做功与路径无关，所以无论沿哪条轨道下落，重力做功相同，重力做功W＝mgH，再由W＝－ΔE p，所以ΔE p＝－mgH，即物体重力势能减少mgH，故C正确，A、B、D错误．答案：C2．(2017·扬州高一月考)在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v0分别上抛、平抛、斜抛，那么以下说法中正确的是()A．从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等B．因物体的轨迹不同，重力做功不同C．从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均功率都相等D．如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力做功就不相等解析：由于重力做功与路径无关，只与初、末位置高度差有关，三个小球初、末位置高度差相同，所以重力做功都相等，A正确，B、D错误；三个球在空中运动时间不一样，所以平均功率不相等，C错误．故正确选项为A.答案：A3．为了安全起见，跨河大桥通常建成拱形，如图所示，M、N为水平面上的两点，O点为拱桥的最高点，且最高点距离水平面的高度为h，一质量为m的卡车以恒定不变的速率由M经O到达N点，则()A．由于M、N在同一水平面上，则卡车在整个运动过程中重力始终不做功B．卡车的重力势能先减小后增大，重力先做负功后做正功C．卡车的重力势能先增大后减小，重力先做正功后做负功D．卡车的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功解析：由M到O的过程中，卡车向高处运动，重力势能增加，重力做负功，由O到N的过程中，卡车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，D正确．答案：D4．物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()解析：设物体开始下落时的重力势能为E p0，物体下落高度h过程中重力势能减少量ΔE p＝mgh，故物体下落高度h时的重力势能E p＝E p0－ΔE p＝E p0－mgh，即E p－h图象为倾斜直线，B正确．答案：B二、多项选择题5．有关重力势能的变化，下列说法中正确的是()A．物体受拉力和重力作用向上运动，拉力做功是1 J，但物体重力势能的增加量有可能不是1 JB．从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛，落到地面上时，物体重力势能的变化是相同的C．从同一高度落下的物体到达地面，考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D．物体运动中重力做功是－1 J，但物体重力势能的增加量不是1 J解析：重力做功与经过的路径无关，与是否受其他力无关，只取决于始、末位置的高度差，再根据重力做功等于重力势能的减少量可知B、C正确，D错误．对于A选项，当物体加速运动时克服重力做功少于1 J，重力势能增加量少于1 J；物体减速运动时，克服重力做功即重力势能增加量大于1 J；只有物体匀速向上运动时，克服重力做功即重力势能增加量才是1 J，A正确．答案：ABC6．如图所示，质量为m的小球在半径为R的半圆形轨道上来回运动，下列说法正确的是()A．若A、B等高，从A到B重力做功mg·2RB．若A、B等高，从A到B重力做功为零C．若轨道有摩擦，重力做的功最多是mgRD．若轨道有摩擦，重力做的功可以大于mgR解析：若A、B等高，从A到B，小球在竖直方向上的位移为零，故重力做功为零，A错、B对；小球下落的高度最大为R，故若轨道粗糙，重力做功最多是mgR，故C对、D错．答案：BC7．两个质量相等的小球A 、B 处在同一水平线上，当小球A 被水平抛出的同时，小球B 开始自由下落，不计空气阻力，则( )A ．在相等时间内，两小球的速度增量相等B ．在同一时刻，两小球的重力的功率不相等C ．在下落过程中，两小球的重力做的功不相等D ．在下落过程中，两小球重力的平均功率相等解析：两小球的加速度均为重力加速度，相等时间内，速度增量相等，选项A 正确；小球A 重力的功率P A ＝mg v A cos α＝mg ·gt ＝P B (α为小球A 的速度与竖直方向的夹角)，选项B 错误；在同一时间内，两小球下落的高度相等，由W G ＝mgΔh 知，重力做的功相等，选项C 错误；因两小球下落用时相等，由P ＝W t 知，重力的平均功率相等，故选项D 正确．答案：AD三、非选择题8．如图所示，质量为m 的小球，用一长为l 的细线悬于O 点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O 点正下方D 处有一钉子，小球运动到B 处时会以D 为圆心做圆周运动，并经过C 点，若已知OD ＝23l ，则小球由A 点运动到C 点的过程中，重力势能减少了多少？重力做功为多少？解析：从A 点运动到C 点，小球下落h ＝13l故重力做功W G ＝mgh ＝13mgl重力势能的变化量ΔE p ＝－W G ＝－13mgl负号表示小球的重力势能减少了．答案：13mgl 13mgl。
高中物理必修二 82 重力势能 练习(解析版)
重力势能练习一、单选题1.关于重力势能，下列说法中正确的是()A. 物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B. 物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大C. 一个物体的重力势能从−5J变化到−3J，重力势能变小了D. 重力势能的减少量等于重力对物体做的功【答案】D【解析】【分析】本题主要考查对重力势能的概念的理解，重力势能的大小由地球和地面上的物体的相对位置决定。
同时要知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关。
【解答】A.物体的重力势能与参考平面的选取有关，同一物体在同一位置时，相对不同参考平面的重力势能不同，A错误；B.当物体在参考平面以上时，距参考平面的距离越大，重力势能越大，当物体在参考平面以下时，距参考平面的距离越大，重力势能越小，B错误；C.重力势能是标量，−5J的重力势能小于−3J的重力势能，C错误；D.重力做的功可以量度重力势能的变化，D正确．2.宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识，关于拉弓过程，下列说法正确的是()A. 弓的弹性形变越大，弹性势能就越大B. 弓的弹性形变越大，弹性势能就越小C. 人对弓的作用力越大，弓的弹性形变越小D. 人对弓的作用力越大，弹性势能就越小【答案】A【解析】解：AB、弹性势能的大小与弹簧的形变量有关，则弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，故A正确，B错误。
CD、根据胡克定律，人对弓的作用力越大，弓的弹性形变越大，弹性势能就越大，故CD错误。
故选：A。
根据胡克定律确定弹性形变量的大小；明确弹性势能的定义以及功能关系，根据功能关系分析弓的弹性势能大小。
本题考查弹性势能以及胡克定律的基本内容，知道形变量越大，弹性势能就越大。
3.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A. 阻力对系统始终做负功B. 系统受到的合力始终向下C. 加速下降时，重力做的功大于系统重力势能的减少量D. 任意相等的时间内重力做的功相等【答案】A【解析】【分析】当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，根据人的运动状态可以确定人的受力的情况，从而可以分析力做功的情况。
人教版高中物理必修第二册章末综合测评4答案
章末综合测评(四)A 错误；向下取水的过程中，磐石的重力势能和动能都增大，所以人对桔槔系统做的功大于磐石增加的重力势能，故B 错误；根据功能关系，向上提水过程，人对桔槔系统做的功一定等于系统机械能的改变量，故C 正确，D 错误。
] 2．D [某乘客坐过山车(无动力)从A 位置加速下滑到B 位置，空气阻力不能忽略，则在下滑过程中，重力做正功，重力势能减小，摩擦力和空气阻力做负功，机械能减小，加速下滑，过山车的速度增大，动能增大。
故A 、B 、C 错误，D 正确。
]3．B [两种情况用同样大小的力拉绳，则甲、乙图中小孩所在船产生的加速度相同，甲图中的船与乙图中左边的船移动的位移相同，但乙图中右边的船也要移动，乙图中人对右边的船多做一部分功，故乙图中拉力做功多，由于时间相同，故乙图中拉力的功率大，故选项B 正确。
]4．D [网球飞离球拍时离地面的高度约为h ＝1 m ，网球在空中运动时只受重力作用，则12 mv 2＝12 mv 02＋mgh ，解得v ＝√v 02+2gh ＝√1582+2×10×1m/s ≈158.06 m/s ，最接近于160 m/s ，故选项D 正确。
]5．C [根据动能定理得：W 手－mgh ＝12m v 2－0，解得：W 手＝mgh ＋12m v 2＝44 J ，故A 错误；物体上升2 m ，重力做负功，W G ＝－mgh ＝－40 J ，根据功能关系可知重力势能增加40 J ，故B 、D 错误；由合外力做功等于动能的变化量可知W 合＝ 12m v 2－0＝4 J ，故C 正确。
]6．C [根据动能定理可得W 合＝ΔE k ，物体在上升过程中有－(mg ＋F )×3 m ＝36 J －72 J ，在下落过程中有(mg －F )×3 m ＝48 J －24 J ，联立解得该物体的质量m ＝1 kg ，选项C 正确。
]7．B [圆环在下落过程中机械能减少，弹簧弹性势能增加，而圆环与弹簧组成的系统机械能守恒，A 错误；圆环重力势能减少了√3mgL ，由机械能守恒可知，弹簧的弹性势能增加√3mgL ，B 正确；圆环下落到最低点时速度为零，但是加速度不为零，即合力不为零，C错误；系统机械能守恒，圆环的动能先增大后减小，则圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大，D错误。
人教版高中物理必修二 第七章第4节 重力势能 分层演练巩固落实
[随堂达标]1．(多选)下列关于重力势能的说法中正确的是()A．放在地面上的物体的重力势能为零B．一个在轨道上运动的物体，在它的重力势能为零的时刻，一定运动到轨道的最低点C．质量小的物体可能比质量大的物体具有的重力势能大D．重力做正功，重力势能减少解析：选CD.重力势能的大小E p＝mgh，与物体的质量和零势能面的选择有关，上式中的h是物体的重心到零势能面的竖直距离，当物体位于零势能面之上，重力势能为正；当物体位于零势能面之下，重力势能为负．一般选择地面或物体系的最低点所处水平面为零势能面，这样选项A、B才成立．如果选其他水平面为零势能面，则选项A、B均不正确．如果质量小的物体位于很高处，而质量大的物体位于很低处，则质量小的物体的重力势能可能比质量大的物体的重力势能大，选项C正确．重力做正功，重力势能减少，选项D正确．2.某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是()A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH解析：选D.重力做功与物体的运动路径无关，只与物体初、末位置的高度差有关．从A 到B的高度差是H，故从A到B重力做的功是mgH，选项D正确．3.(2016·沈阳高一检测)如图所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则()A．沿轨道1滑下重力做功多B．沿轨道2滑下重力做功多C．沿轨道3滑下重力做功多D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多解析：选D.重力做的功等于重力乘以物块沿竖直方向的位移，因此物块沿各个轨道滑下时重力做的功相同，故正确答案为D.4．(多选)(2016·玉溪高一检测)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中( )A ．地板对物体的支持力做正功B ．重力做正功C ．支持力对物体做的功等于重力势能的增加量D ．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量解析：选AD.物体向上运动，位移方向向上，所以支持力做正功，重力做负功，选项A 正确、B 错误．根据重力做功和重力势能变化的关系可知，D 正确．升降机加速上升时，支持力大于重力，支持力做功不等于克服重力做功，也就不等于重力势能增加量，C 错误．5.(选做题)如图所示，一条铁链长为2 m ，质量为10 kg ，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做功为多少？铁链的重力势能变化了多少？解析：铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了 h ＝l 2，因而铁链克服重力所做的功为W ＝mgl 2＝12×10×9.8×2 J ＝98 J ，铁链的重力势能增加了98 J. 答案：98 J 增加了98 J[课时作业]一、单项选择题1．在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v 0分别上抛、平抛、斜抛，那么以下说法中正确的是( )A ．从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等B ．因物体的轨迹不同，重力做功不相等C ．从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均功率都相等D ．如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力做功不相等解析：选A.由于重力做功与路径无关，只与初末位置高度差有关，三个小球初、末位置的高度差相同，所以重力做功都相等，A 正确，B 、D 错误；三个小球在空中运动时间不一样，所以平均功率不相等，C 错误．2．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，假设以桌面处为参考平面，则小球落到地面前瞬间的重力势能为( )A ．mghB ．mgHC ．mg (h ＋H )D ．－mgh解析：选D.重力势能的大小是相对参考平面而言的，参考平面的选择不同，物体的相对高度就不同，重力势能的大小也不同．本题中已选定桌面为参考平面，则小球在最高点时的高度为H ，小球在与桌面相平时的高度为零，小球在地面时的高度为－h ，所以小球落到地面前的瞬间，它的重力势能为E p ＝－mgh .3．升降机中有一质量为m 的物体，当升降机以加速度a 匀加速上升h 高度时，物体增加的重力势能为( )A ．mghB ．mgh ＋mahC ．mahD ．mgh －mah解析：选A.重力势能的增加量等于物体克服重力做的功，A 正确，B 、C 、D 错误．4．质量为m 的物体，沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑，当下滑t 时间时重力势能减少量为( )A.12mg 2t 2sin α B.12mg 2t 2 C ．mg 2t 2 D.12mg 2t 2sin 2α 解析：选D.物体在光滑斜面上下滑，加速度a ＝g sin α，t 时间内的位移x ＝12gt 2sin α，下落的高度h ＝x sin α＝12gt 2sin 2α，所以重力势能减少了12mg 2t 2sin 2α，选项D 正确． 5．物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是( )解析：选B.设物体开始下落时的重力势能为E p0，物体下落高度h 过程中重力势能减少量ΔE p ＝mgh ，故物体下落高度h 时的重力势能E p ＝E p0－ΔE p ＝E p0－mgh ，即E p －h 图象为倾斜直线，B 正确．6.如图所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下，经过水平面BC 后再滚上另一斜面，当它到达h 4的D 点时，速度为0，在这个过程中，重力做的功为( )A.mgh 4B.3mgh 4C ．mghD ．0解析：选B.重力做功等于物体重力势能的改变量的负值，即W ＝－ΔE p ＝mgh 1－mgh 2＝34mgh ，选项B 正确． 二、多项选择题7.质量为m 的物体从地面上方H 高处由静止释放，落在地面后出现一个深度为h 的坑，如图所示，在此过程中( )A ．重力对物体做功为mgHB ．重力对物体做功为mg (H ＋h )C ．物体的重力势能减少了mg (H ＋h )D ．物体的重力势能增加了mg (H ＋h )解析：选BC.从初位置到末位置小球的高度下降了H ＋h ，所以物体的重力做功为W G ＝mg (H ＋h )，故A 错误，B 正确；重力做正功，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功，所以重力势能减少了mg (H ＋h )，故C 正确，D 错误．8．(2016·大同一中高一检测)一根粗细均匀的长直铁棒重600 N ，平放在水平地面上．现将一端从地面抬高0.50 m ，而另一端仍在地面上，则( )A ．铁棒的重力势能增加了300 JB ．铁棒的重力势能增加了150 JC ．铁棒的重力势能增加量为0D ．铁棒重力势能增加多少与参考平面选取无关解析：选BD.铁棒的重心升高的高度h ＝0.25 m ，铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功，与参考平面选取无关，即ΔE p ＝mgh ＝600×0.25 J ＝150 J ，故B 、D 正确．9.(2016·福建福州月考)如图，表面光滑的固定斜面顶端安装一定滑轮，小物块A 、B 用轻绳连接并跨过滑轮(不计滑轮的质量和摩擦)．初始时刻，A 、B 处于同一高度并恰好静止．剪断轻绳后A 下落、B 沿斜面下滑，则从剪断轻绳到物块着地的过程中，关于两物块的说法正确的是( )A ．速率的变化量相同B ．重力势能的变化量相同C ．两物块同时落地D ．重力做功的平均功率相同解析：选AD.对A 、B 受力分析知，由平衡条件得F ＝m A g 和F ′＝m B g sin θ，又由牛顿第三定律得，F ′＝F ，即m A ＝m B sin θ，由于A 、B 的初、末位置的高度差是相等的，而质量不相等，即重力势能的变化量不同，B 错误；由牛顿第二定律得A 、B 的加速度分别为g 和g sin θ，由x ＝12at 2得t A ＝2h g ，t B ＝1sin θ 2h g，C 错误；对A 、B 的末速度分别由2gh ＝v 2A 和2g sin θ·h sin θ＝v 2B ，得v A ＝v B ，即速率的变化量是相同的，A 正确；重力做功的平均功率分别为P A ＝m A g ·122gh ＝12m A g 2gh ，P B ＝m B g ·122gh sin θ＝12m A g 2gh ，即P A ＝P B ，D 正确．☆10.抽水蓄能电站的工作原理是在用电低谷时(如深夜)，电站利用电网多余电能把水抽到高处蓄水池中，到用电高峰时，再利用蓄水池中的水发电，如图所示，蓄水池(上游水库)可视为长方体，有效总库容量(可用于发电)为V ，蓄水后水位高出下游水面H ，发电过程中上游水库水位最大落差为d .某电站年抽水用电为2.4×108 kW ·h ，年发电量为1.8×108 kW ·h.则下列计算结果正确的是(水的密度为ρ，重力加速度为g ，涉及重力势能的计算均以下游水面为参考平面)( )A ．能用于发电的水的最大重力势能E p ＝ρVgHB ．能用于发电的水的最大重力势能E p ＝ρVg ⎝⎛⎭⎫H －d 2 C ．电站的总效率达75%D ．该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电(电功率以105 kW 计)约10 h 解析：选BC.不考虑下游水位变化，以下游水面为参考平面，最大蓄水时重心高度为H－d 2，所以能用于发电的水的最大重力势能为E p ＝mg ⎝⎛⎭⎫H －d 2＝ρVg ⎝⎛⎭⎫H －d 2，故选项A 错误，选项B 正确．电站的总效率＝年发电量年抽水用电×100%＝1.8×1082.4×108×100%＝75%，选项C 正确．该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电的时间为t ＝1.8×108365×105h ≈5 h ，选项D 错误．三、非选择题11.某海湾面积为1.0×107 m 2，涨潮时水深20 m ，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m 不变，退潮时，坝外水位降至18 m 后保持不变．假如利用此水坝建水电站，且重力势能转化为电能的效率为10%，每天有两次涨潮，求该水电站一天最多能发出多少电能？(取g ＝10 m/s 2)解析：设海湾面积为S ，则打开闸门后流过发电站的水的体积最多为Sh ，h 为坝内与坝外水位的高度差，所以流过发电站的水的质量为m ＝ρV ＝ρSh故重力势能的减少量为ΔE p ＝mg ·h 2＝12ρgSh 2 所以一天最多发出的电能为E ＝2×ΔE p ×10%＝0.2×12ρgSh 2＝0.2×12×1.0×103×10×1.0×107×22 J ＝4.0×1010 J.答案：4.0×1010 J12.如图所示，质量为m 的小球，用一长为l 的细线悬于O 点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O 点正下方D 处有一钉子，小球运动到B 处时会以D 为圆心做圆周运动，并经过C 点，若已知OD ＝23l ，则小球由A 点运动到C 点的过程中，重力势能减少了多少？重力做功为多少？解析：从A 点运动到C 点，小球下落h ＝13l 故重力做功W G ＝mgh ＝13mgl 重力势能的变化量ΔE p ＝－W G ＝－13mgl 负号表示小球的重力势能减少了．答案：13mgl 13mgl。
整合高中物理必修二 第七章 第4节 重力势能 同步练习2
第五节重力势能（满分100分，60分钟完成）班级_____姓名________ 目的要求：1．理解重力势能、弹性势能的概念，知道重力势能的相对性；2．理解重力做功与路径无关的特点，并能灵活运用；3．理解重力做功和重力势能的变化的关系，并能运用处理问题。
第Ⅰ卷(选择题共49分)一、选择题：本大题共6小题，每小题7分，共49分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得7分，对而不全得4分。
选错或不选的得0分。
1．跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是（）A．空气阻力做正功B．重力势能增加C．动能增加D．空气阻力做负功2．如图1所示，一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5L时到达最低点.若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是（）图1A．速度先增大后减小B．加速度先减小后增大C．动能增加了mgLD．重力势能减少了mgL3．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（）A．物体势能的增加量B．物体动能的增加量C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量D．物体动能的增加量加上克服重力所做的功4．行驶中的汽车制动后滑行一段距离最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰，降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是（）A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D ．物体的机械能转化为其他形式的能量5．如图2所示，一个质量为m 的小球，用一根长度为L 且不能伸长的轻绳悬挂于O 点，小球在水平拉力作用下，从平衡位置P 点缓慢地移到Q 点（此时悬绳与竖直方向夹角为θ）的过程中，水平拉力F 做的功为（ ）图2A ．mgL cos θB ．mgL （1－cos θ）C ．FL sin θD ．FL cos θ6．如图3所示，一质量为m 、边长为a 的长方体物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.1.为使它水平移动距离a ，可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法，则下列说法中正确的是（ ） A ．将它翻倒比平推前进做功少 B ．将它翻倒比平推前进做功多 C ．两种情况做功一样多 D ．两种情况做功多少无法比较第Ⅱ卷（非选择题，共51分）二、填空、实验题：本大题共3小题，每个空格8分，共24分。
《4 重力势能》(同步训练)高中物理必修2_苏教版_2024-2025学年
《4 重力势能》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、一个物体从离地面10米高的地方自由落到地面，下列说法正确的是（）A、物体的重力势能完全转化为动能B、物体的质量增大时，重力势能也会增大C、物体的速度增加时，重力势能会减少D、物体的速度减少时，重力势能会增加2、在地球表面上，一物体被以一定的初速度水平抛出，不考虑空气阻力，则以下说法正确的是（）A、物体的重力势能不会发生改变B、物体的机械能总量守恒C、物体的速度大小在任何时刻都是恒定的D、物体的动能随着下落高度的增加而增大3、一个物体从地面以一定初速度竖直向上抛出，不考虑空气阻力，以下关于物体运动过程的说法中，正确的是：A、物体在上升过程中，重力势能增加，动能减少B、物体在上升过程中，动能不变，重力势能减少C、物体在上升过程中，动能增加，重力势能减少D、物体在上升过程中，动能和重力势能同时增加4、一个质量为m的物体从高度h自由下落至地面，不考虑空气阻力，以下关于物体运动过程的说法中，正确的是：A、物体在下落过程中，重力势能增加，动能减少B、物体在下落过程中，动能不变，重力势能减少C、物体在下落过程中，动能增加，重力势能减少D、物体在下落过程中，动能和重力势能同时增加5、物体沿不同路径从A点移动到同一水平面的B点，重力做功：A、与路径长度无关B、与路径长度有关C、与路径的方向有关D、与物体的运动速度有关6、一物体从高处自由下落，其重力势能的变化情况是：A、增加B、保持不变C、减少D、无法确定7、一质量为m的物体在地球表面时具有的重力势能为零。
将此物体从地球表面提升到高度h，则物体增加的重力势能为：A. mghB. -mghC. mg/hD. gh二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、关于重力势能，以下说法正确的是：A、物体在重力场中位置越高，重力势能越大。
B、重力势能的大小与物体的质量成正比。