必修2物理第四章3 势能课堂练习(教科版有答案和解释)
近年高中物理第四章机械能和能源重力势能和弹性势能练习(提高篇)教科版必修2(2021年整理)
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重力势能和弹性势能（提高篇)一、选择题：1、把一个物体从地面竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h,若物体的质量为m ，所受的空气阻力恒为f ,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（ ）A ．重力所做的功为零B ．重力所做的功为2mghC ．空气阻力做的功为零D ．空气阻力做的功为2fh -2、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 —mah3、江苏省沙河抽水蓄能电站自2003年投入运行以来，在缓解电力紧张方面取得了良好的社会效益和经济效益．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 ．统计资料表明，该电站年抽水用电为2.4×108kW·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零势能面）（ ）A ．能用于发电的水的最大重力势能P E VgH ρ=B ．能用于发电的水的最大重力势能2P d E Vg H ρ⎛⎫=- ⎪⎝⎭ 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105kW 计）10 h4、质量为m 的物体，沿倾角为α的光滑斜面静止下滑，当下滑t （s ）时重力势能减少量为（ ）A ．221sin 2mg t αB ．2212mg tC ．22mg tD ．2221sin 2mg t α 5、关于弹性势能，下列说法中正确的是（ )A ．只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能,其它物体发生弹性形变时是不会有弹性势能的B ．弹簧伸长时有弹性势能,压缩时没有弹性势能C ．弹性限度范围内，同一个弹簧形变量越大，弹簧势能就越大D ．火车车厢底下的弹簧比自行车底座下的弹簧硬，则将它们压缩相同的长度时,火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小6、“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。
教科版(2019)高中物理必修第二册第四章机械能及其守恒定律-第四节势能阶段练习
高中物理教科版（2019）必修第二册第四章机械能及其守恒定律-第四节势能阶段练习一、单选题1．关于弹性势能，下列说法正确的是（ ）A ．发生形变的物体都具有弹性势能B ．重力势能是相对的，弹性势能是绝对的C ．当弹力做功时弹性势能一定增加D ．当物体的弹性势能减小时，弹力一定做了正功 2．如图所示，轻弹簧下端系一重物，O 点为其平衡位置（即重力和弹簧弹力大小相等的位置），今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A 点，弹力做功为W 1，第二次把它拉到B 点后再让其回到A 点，弹力做功为W 2，已知OA AB =，弹簧始终在弹性限度内，则这两次弹力做功的关系为（ ）A ．12W W <B ．122W W =C ．212W W =D ．12W W =3．小芳同学放学回家，假设他的质量是60kg ，走楼梯从一楼到三楼她的重力势能增加量最接近的是（ ） A ．600J B ．1500J C ．3000J D ．3600J4．蓬松的白雪给人以恬静、美丽的感觉，然而雪崩爆发时， 会以排山倒海之势摧毁沿途的一切， 给人类、给自然界带来灾难。
在雪崩过程中， 关于功和能的变化， 下列说法中正确的是（ ）A ．雪从高处落下要克服重力做功B ．雪从高处落下重力不做功C ．雪下落过程中重力势能减少D ．雪下落过程中动能减少5．如图所示，质量为m 的小球，从距桌面h 1高处的A 点自由落到地面上的B 点，桌面离地高为h 2．选择桌面为参考平面，则小球A ．在A 点时的重力势能为()12mg h h +B ．在A 点时的机械能为()12mg h h +C ．在A 点时的重力势能为0D ．落到B 点时的动能为()12mg h h + 6．一根弹簧的弹力F -伸长量（位移）x 图象如图所示，当弹簧的伸长量块由3.0cm 变到6.0cm 的过程中A ．弹力所做的功是0.45J ，弹性势能减少了0.45JB ．弹力所做的功是0.6J ，弹性势能减少了0.6JC ．弹力所做的功是-0.45J ，弹性势能增加了0.45JD ．弹力所做的功是-45J ，弹性势能增加了45J 7．当重力对物体做正功时，物体的（ ）A ．重力势能一定增加，动能一定减小B ．重力势能一定增加，动能一定增加C ．重力势能一定减小，动能不一定增加D ．重力势能不一定减小，动能一定增加8．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 +9．北京时间2016年2月25日，在巴西进行的2016年跳水世界杯比赛中，中国选手邱波获得十米跳台冠军。
2018-2019高一物理教科版必修2 第四章3 势 能 课时作业
一、选择题1．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法不正确的是( )A ．重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B ．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C ．地球上任何一个物体的重力势能都是一个确定值D ．重力做功的多少和重力势能的变化都与参考平面的选取无关解析：选C ．重力对物体做正功，重力势能一定减少，物体克服重力做功，表明重力对物体做负功，物体的重力势能一定增加，故A 、B 均正确；物体的重力势能的大小与所选取的零势面位置有关，不同的参考平面，对应不同的重力势能的值，故C 错误；重力做功与重力势能的变化均与参考平面的选取无关，D 正确．2. 轻绳一端固定在O 点，另一端拴一小球，拉起小球使绳水平伸直，然后无初速度释放，小球从开始运动到绳竖直的过程中，下列说法中正确的是( )A ．重力先做正功后做负功B ．重力做的功大于重力势能的减少量C ．重力的功率一直增大D ．重力的功率先增大后减小解析：选D ．此过程中重力一直做正功，开始功率为零，最后的功率也为零，故功率先增大后减小．3．物体做自由落体运动，其相对于地面的重力势能与下落速度的关系如图所示，其中正确的是( )解析：选C ．若下落高度为h ，则h ＝，减少的重力势能为：mgh ＝mg ＝m v 2.相v 22g v 22g 12对于地面的重力势能为：E p ＝mgh 0－mgh ＝mgh 0－m v 2，式中h 0为起始高度，即E p 与v 的12关系图像为抛物线的一部分，故C 正确．4．某同学利用弹弓将石子斜向上弹出，在石子弹出的过程中，下述说法正确的是( )A ．弹弓橡皮筋收缩，弹力对石子做功B ．石子的动能增加C ．弹弓橡皮筋的弹性势能减少D ．石子的重力势能减小，转化为石子的动能解析：选ABC ．弹弓橡皮筋收缩产生弹力将石子弹出，弹力对石子做正功，石子动能增加，橡皮筋弹性势能减少，石子上升，重力势能增加，A 、B 、C 对，D 错．5．一条长为l 、质量为m 的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，所需做的功为( )A ．mglB ．mgl11813C ．mglD ．mgl1916解析：选A ．悬在桌边的l 长的链条重心在其中点处，离桌面的高度h ＝×l ＝l .它13121316的质量是m ′＝m ，当把它拉到桌面时，增加的重力势能就是外力需要做的功，故有13W ＝ΔE p ＝mg ×l ＝mgl .13161186．一根长为2 m ，重为200 N 的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端从地面提高0.5 m ，另一端仍搁在地面上，则至少需要做功(g 取10 m/s 2)( )A ．400 JB ．200 JC ．100 JD ．50 J 解析：选D ．外力做功使物体的重心升高0.25 m ，对应的重力势能增加ΔE p ＝G Δh ＝200×0.25 J ＝50 J ，故选项D 正确．7. 如图所示，一个质量为M 的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L 、劲度系数为k 的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P 点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P 点的位移(开始时弹簧处于原长)是H ，则物体重力势能的增加量为( )A ．MgHB ．MgH ＋(Mg )2k C ．MgH －(Mg )2k D ．MgH －Mgk解析：选C ．物体离开地面时，弹簧伸长x ＝Mgk 重物上升的高度h ＝H －x重力势能增加量E p ＝Mgh ＝MgH －(Mg )2k所以正确答案为C ．8. 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 ．重力做功使系统的重力势能增加D ．任意相等的时间内重力做的功相等解析：选A ．无论在什么情况下，阻力一定做负功，A 对．加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B 错．系统下降，重力做正功，所以它的重力势能减少，C 错．由于系统做变速运动，系统在相等时间内下落的高度不同，所以重力做功不同，D 错．9．在光滑的水平面上，物体A 以较大速度v a 向前运动，与以较小速度v b 向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B 发生相互作用，如图所示．在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时( )A ．v a >v bB ．v a ＝v bC ．v a <v bD ．无法确定解析：选B ．v a ＝v b 时，A 、B 相距最近，弹簧压缩量最大，弹性势能最大．10. 如图所示，水平地面上固定一竖直轻弹簧，有一物体由弹簧正上方某位置竖直下落，从与弹簧接触后物体继续下落到速度变为零的过程中( )A ．物体的速度逐渐减小B ．物体的重力势能逐渐减小C ．弹簧的弹力对物体做正功D ．弹簧的弹性势能逐渐减小解析：选B ．物体的合力先是向下，后向上，故其运动的速度先增大后减小，A 错．下落过程中，物体的高度变低，重力势能减小，B 对．物体受到向上的弹力，此力对物体做负功，C 错．弹簧的形变量越来越大，弹性势能逐渐变大，D 错．二、非选择题11．在离地面80 m 处无初速度释放一小球，小球质量为m ＝200 g ，不计空气阻力，g 取10 m/s 2，取最高点所在水平面为参考平面，求：(1)在第2 s 末小球的重力势能；(2)在第3 s 内重力所做的功和重力势能的变化．解析：(1)在第2 s 末小球所处的高度h ＝－gt 2＝－×10×22 m ＝－20 m ，1212重力势能E p ＝mgh ＝0.2×10×(－20) J ＝－40 J ，E p <0说明小球在参考平面的下方．(2)在第3 s 末小球所处的高度h ′＝－gt ′2＝－×10×32 m ＝－45 m.1212第3 s 内重力做功W ＝mg (h －h ′)＝0.2×10×(－20＋45) J ＝50 J ，即小球的重力势能减少50 J.答案：(1)－40 J (2)50 J 减少50 J☆12.通过探究得到弹性势能的表达式为E p ＝kx 2，式中k 为弹簧的劲度系数，x 为弹12簧伸长(或缩短)的长度，请利用弹性势能表达式计算下列问题．放在地面上的物体上端系在劲度系数k ＝400 N/m 的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示，手拉绳子的另一端，当往下拉0.1 m 时物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h ＝0.5 m 高处．如果不计弹簧的重力和滑轮跟绳的摩擦，求拉力所做的功以及弹性势能的大小．解析：弹性势能E p ＝kx 2＝×400×0.12 J ＝2 J1212此过程中拉力做的功与弹力做的功数值相等，则有W 1＝W 弹＝ΔE p ＝2 J 刚好离开地面时G ＝F ＝kx ＝400×0.1 N ＝40 N 则物体缓慢升高，F ＝40 N 物体上升h ＝0.5 m 拉力克服重力做功W 2＝Fl ＝mgh ＝40×0.5 J ＝20 J拉力共做功W ＝W 1＋W 2＝(20＋2) J ＝22 J.答案：22 J 2 J。
2020高中物理 第四章 机械能和能源 重力势能和弹性势能练习(提高篇)教科版必修2
重力势能和弹性势能(提高篇)一、选择题：1、把一个物体从地面竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h ，若物体的质量为m ，所受的空气阻力恒为f ，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（ ）A ．重力所做的功为零B ．重力所做的功为2mghC ．空气阻力做的功为零D ．空气阻力做的功为2fh -2、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-mah3、江苏省沙河抽水蓄能电站自2003年投入运行以来，在缓解电力紧张方面取得了良好的社会效益和经济效益．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 ．统计资料表明，该电站年抽水用电为2.4×108 kW·h，年发电量为1.8×108kW·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零势能面)（ ）A ．能用于发电的水的最大重力势能P E VgH ρ=B ．能用于发电的水的最大重力势能2P d E Vg H ρ⎛⎫=-⎪⎝⎭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105kW 计)10 h4、质量为m 的物体，沿倾角为α的光滑斜面静止下滑，当下滑t （s ）时重力势能减少量为（ ）A ．221sin 2mg t α B ．2212mg t C ．22mg t D ．2221sin 2mg t α 5、关于弹性势能，下列说法中正确的是（ ）A ．只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能，其它物体发生弹性形变时是不会有弹性势能的B ．弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能C ．弹性限度范围内，同一个弹簧形变量越大，弹簧势能就越大D ．火车车厢底下的弹簧比自行车底座下的弹簧硬，则将它们压缩相同的长度时，火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小6、“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。
高中物理 第四章 机械能和能源 第34节 势能;动能 动能定理 4 利用动能定理巧解变力功同步练习 教科版必修2
第3-4节 势能；动能 动能定理4 利用动能定理巧解变力功（答题时间：30分钟）1. 在离地面高度为h 处竖直向上抛出一质量为m 的物体，抛出时的速度为v 0，当它落到地面时的速度为v ，用g 表示重力加速度，则在此过程中物体克服空气阻力做的功为 （ ） A. 2022121mv mv mgh -- B. 2202121mv mv mgh -+ C. mgh mv mv ---2022121 D. 2022121mv mv mgh -+ 2. 小球以速率v 1靠惯性沿曲面由底端向上运动，当它回到出发点时速率为v 2，且v 2<v 1，若A 点距地面高度为小球向上运动的高度一半，取曲面底端重力势能为零，小球视为质点，则（ ）A. 上升时机械能减少量大于下降时机械能减少量B. 上升时机械能减少量等于下降时机械能减少量C. 上升过程中动能和势能相等的位置在A 点上方D. 上升过程中动能和势能相等的位置在A 点下方3. 如图，竖直放置的粗糙四分之一圆弧轨道ABC 与光滑半圆弧轨道CDP 最低点重合在C 一点，圆心O 1和O 2在同一条竖直线上，圆弧ABC 的半径为4R ，半圆弧CDP 的半径为R 。
—质量为m 的小球从A 点静止释放，达到P 时与轨道间的作用力大小为mg 。
不计空气阻力。
小球从A 到P 的过程中（ ）A. 机械能减少了2mgRB. 重力势能减少了mgRC. 合外力做功2mgRD. 克服摩擦力做功mgR4. 如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置。
当太阳光照射到小车上方的光电板时，光电板中产生的电流经电动机带动小车前进。
若质量为m 的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶，经过时间t 前进的距离为l ，且速度达到最大值v m 。
设这一过程中电动机的功率恒为P ，小车所受阻力恒为F ，那么这段时间内A. 小车做匀加速运动B. 小车受到的牵引力逐渐增大C. 小车受到的合外力所做的功为PtD. 小车受到的牵引力做的功为F l ＋21mv 2 5. 如图，光滑固定的竖直杆上套有小物块 a ，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块b ，虚线 cd 水平。
2018高中物理 第四章 机械能和能源 重力势能和弹性势能练习(基础篇)教科版必修2
重力势能和弹性势能(基础篇)一、选择题：1、图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能（ ）A ．一直减小B ．一直增大C ．先增大后减小D ．先减小后增大2、如图所示，质量为m 的苹果，从距地面高度为H 的树上开始落下，树下有一深度为h 的坑，若以地面为零势能参考平面，则苹果落到坑底时的重力势能为（ ）A ．mgh -B ．mgHC ．()mg H h --D ．()mg H h +3、如图所示，一个质量为M 的物体放在水平面上，物体上方连接一个长为L 、劲度系数k 的轻弹簧，现用手拉着弹簧P 点缓慢向上移，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P 点位移是H(设开始时弹簧处于原长)，则物体的重力势能增加了（ ）A ．MgHB ．Mg MgH k +C ．2Mg MgH k（）- D ．Mg MgH k -4、关于弹性势能，下列说法正确的是（ ）A ．发生弹性形变的物体都具有弹性势能B ．只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C ．弹性势能可以与其他形式的能相互转化D ．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳5、竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度，下列说法正确的是（ ）A ．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B ．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C ．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D ．上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率6、在一次“蹦极”运动中，人由高空落下，到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．重力对人做正功 B．人的重力势能减小了C．橡皮绳对人做正功 D．橡皮绳的弹性势能增加了7、竖直弹簧下端固定于水平地面上，如图所示，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（）A．h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大8、在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下面的猜想有一定道理的是（）A．重力势能与物体离地面的高度有关，弹性势能与弹簧的伸长量有关；重力势能与重力的大小有关，弹性势能可能与弹力的大小有关，而弹力的大小又与弹簧的劲度系数k有关．因此弹性势能可能与弹簧的劲度系数k和弹簧的伸长量的二次方2l有关B．A选项中的猜想有一定道理，但不应该与2l有关，而应该是与3l有关C．A选项中的猜想有一定道理，但应该是与弹簧伸长量的一次方，即l有关D．上面三个猜想都没有可能性二、解答题：1．质量为5 kg的钢球，从离地面100 m高处自由下落1 s，1s内钢球重力势能减少了________ J(g取10 m/s2，选取地面为参考平面)，1 s末钢球的重力势能为________ J；如果选取地面上1 m处的平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J；如果选取自由下落的出发点所在平面为参考平面，1 s末重力势能为________ J．2．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过程中，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少?3. 一个内部均匀的正方体物块的边长为a，质量为m，放在粗糙水平面上，如图所示．由于物块质量很大，摩擦力也很大，需要用以A为轴翻滚的方法向前移动物块，若移动距离为s，且s＞a，问此人至少要对此物块做多少功?4. 弹簧原长0l ＝15cm ，受拉力作用后弹簧逐渐拉长，当弹簧伸长到1l ＝20cm 时，作用在弹簧上的力为400N ，问：(1)弹簧的劲度系数k 为多少?(2)在该过程中弹力做了多少功?(3)弹簧的弹性势能变化了多少?【答案与解析】一、选择题：1、C 解析：跳水运动员从起跳至落到水面的过程中，运动员的质量不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小，故选C 。
高中物理第四章3势能教案2教科版必修2
第3节 势能教学过程：用投影片出示本节课的学习目标1.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算.2.理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关.3.知道重力势能的相对性.4.了解弹性势能. 学习目标完成过程： 一、复习导入二、新课教学 (一)重力势能 1.教师举例把一个质量为ｍ的物体竖直向上抛出，在它上升和下落的过程中，重力分别做什么功?重力势能如何变化?学生：上升过程中，物体克服重力做功 (重力做负功).物体的重力势能增大. 下落过程中，重力做正功，物体的重力势能减小. 教师：前边我们学过了功和能之间的关系，我们知道力对物体做了多少功，物体的能量就将变化多少，那么同学们认为重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系?学生：重力所做的功等于物体重力势能的变化.2.上边我们定性分析了重力所做的功等于物体重力势能的变化，下边我们再来分析一个例子： ①用投影片出示问题：质量为ｍ的物体从高度为ｈ１的A 点下落到高度为ｈ2的B 点，重力所做的功为多少? ②学生求解得到：重力所做的功为：W G ＝ｍｇΔｈ＝ｍｇ（ｈ１－ｈ２）③教师：前边我们结合功和能的关系分析得到重力所做的功等于物体重力势能的变化，而我们经过推导又得到重力所做的功等于ｍｇｈ这个量的变化，所以在物理学中就用ｍｇｈ这个式子来表示物体的重力势能.板书：E Ｐ＝mghE Ｐ−−→−表示物体的重力势能−−→−单位焦（J ） ｍ→物体的质量−−→−单位千克（kg ）ｇ→重力加速度→(米每二次方秒)s 2/ｍ ｈ→物体的高度→米（ｍ） ④推导重力势能的单位：∵１kg ·ｍ/s 2·ｍ＝１Ｎ·ｍ＝１J∴重力势能的单位是焦耳，并把上述板书补充完整. ⑤重力势能是标量3.据重力做功与重力势能变化之间的关系进行讨论：①教师：我们用11mgh E P =来表示物体在初位置的重力势能，用22mgh E P =来表示物体在末位置的重力势能，则21P P G E E W -=②学生讨论得到：当物体由高处运动到低处时，ｈ１>ｈ2，W Ｇ>0 ∴21P P E E >当物体由低处运动到高处时，ｈ１<ｈ2，W Ｇ<0 ∴21P P E E③教师总结：重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能等于重力所做的功. 物体克服重力做功(重力做负功)时，重力势能增加，增加的重力势能等于物体克服重力所做的功.4.讨论：如图所示，物体从高为h 1处运动到高为ｈ2处，运动的路径有无数条，讨论在这些运动过程中，重力所做的功是否相同.学生：重力所做的功相同，因为重力所做的功等于重力势能的减少量，而重力势能的减少量ｍｇ（ｈ１－ｈ2）是一定的.教师：由此得到：重力所做的功只跟物体初位置的高度ｈ１和末位置的高度ｈ2有关，跟物体运动的路径无关.(二)重力势能的相对性教师：有一个物体放在三楼顶，每层楼高ｈ，则该物体的重力势能为多大? 学生：3mgh ；mgh ；2mgh.教师：同一个物体的重力势能，为什么会有三个不同的值呢? 学生：是由于所选高度的起点不同而造成的.教师：我们把所选高度的起点处的平面叫参考平面，第一位同学以一楼地面为参考水平面得到物体的重力势能为3mgh ，第二位同学是以三楼地面为参考平面，则物体的重力势能为mgh ，同理第三位同学是以二楼地面作为参考平面，得到的重力势能为2mgh.板书：①参考平面的选取是任意的.②选取不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的. ③通常选地面为参考平面. (三)弹性势能 1.演示装置如图所示：将一弹簧压缩不同程度：观察现象.取一个硬弹簧，一个软弹簧，分别把它们压缩相同程度，观察现象. 2.学生叙述实验现象实验一中：当弹簧压缩程度越大时，弹簧把木块推的越远.实验二中：两根等长的软、硬弹簧，压缩相同程度时，硬弹簧把木块弹出的远.3.上述实验中，弹簧被压缩时，要发生形变，在恢复原状时能够对木块做功，我们说弹簧具有能，这种能叫弹性势能.板书：发生形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，因而具有能量，这种能量叫做弹性势能. 4.教师：同学们能举几个物体具有弹性势能的例子吗?学生：卷紧的发条，被拉伸或压缩的弹簧，拉弯的弓、击球时的网球拍或羽毛球拍、撑杆跳高时的撑杆等.5.教师分析上述各例中弹性势能和形变程度之间的关系，学生总结得到： 形变程度越大，弹性势能也越大.6.教师：到现在为止，我们已学习了两种势能：重力势能和弹性势能. 对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定，对于弹性势能，其大小由形变程度决定，而形变程度不同，发生形变的物体的各部分相对位置也会发生变化，得到：①势能也叫位能.②势能具有系统性：重力势能是物体和地球组成的系统共有的，弹性势能是物体的 各部分所共有的. 三、巩固练习用投影片出示思考题：1.关于重力做功和物体的重力势能，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.物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C.地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D.重力做功的多少与参考平面的选取无关2.物体在运动过程中，克服重力做功为50 J ，则 A.重力做功为50 JB.物体的重力势能一定增加50 JC.物体的动能一定减少50 JD.重力做了50 J 的负功3.以40 ｍ/s 的初速度竖直向上抛出一个物体，经过ｔ秒后，物体的重力势能是动能的3倍，ｇ＝10 ｍ/s 2，则ｔ的大小为A.2秒B.3秒C.4秒D.5秒 参考答案： 1.ABD2.BD3.A 【课堂小结】本节课我们学习了：1.势能由物体间的相互作用而产生，由它们的相对位置而决定.2.势能是标量，单位是焦耳.3.重力对物体所做的功与物体的运动路径无关，只跟物体运动的始、末位置有关，重力所做的功等于物体始、末位置的重力势能之差.4.重力势能是地球和地面上的物体共同具有的，一个物体的重力势能的大小与参考平面的选取有关. 【板书设计】⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪⎨⎧⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧弹性势能重力势能位移势能)( 1.物体的重力势能等于物体的重量和它的高度的乘积→E Ｐ＝mgh 2.重力势能是标量，是状态量 3.重力势能是物体和地球共有的，常称为物体的重力势能. 4.重力势能是具有相对性(相对于参考平面) 5.单位：焦(J) 6.重力做功与路径无关，与初、末位置有关 1.发生弹性形变的物体，在恢复原状时能够对外做功，物体具有能量，这种能量叫弹性势能. 2.弹性势能与形变大小有关2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的1．在“油膜法估测分子的直径”实验中将油酸分子看成是球形的，所采用的方法是（）A．等效替代法B．控制变量法C．理想模型法D．比值定义法2．某移动电源上标志的4500mAh反映的物理量是（）A．电压B．电量C．功率D．能量3．一平行板电容器的电容为C，A极板材料发生光电效应的极限波长为0λ，整个装置处于真空中，如图所示。
2020高中物理 第四章 机械能和能源 重力势能和弹性势能练习(基础篇)教科版必修2
重力势能和弹性势能(基础篇)一、选择题：1、图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能（ ）A ．一直减小B ．一直增大C ．先增大后减小D ．先减小后增大2、如图所示，质量为m 的苹果，从距地面高度为H 的树上开始落下，树下有一深度为h 的坑，若以地面为零势能参考平面，则苹果落到坑底时的重力势能为（ ）A ．mgh -B ．mgHC ．()mg H h --D ．()mg H h +3、如图所示，一个质量为M 的物体放在水平面上，物体上方连接一个长为L 、劲度系数k 的轻弹簧，现用手拉着弹簧P 点缓慢向上移，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P 点位移是H(设开始时弹簧处于原长)，则物体的重力势能增加了（ ）A ．MgHB ．Mg MgH k +C ．2Mg MgH k （）-D ．Mg MgH k-4、关于弹性势能，下列说法正确的是（ ）A ．发生弹性形变的物体都具有弹性势能B ．只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C ．弹性势能可以与其他形式的能相互转化D ．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳5、竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度，下列说法正确的是（ ）A ．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B ．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C ．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D ．上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率6、在一次“蹦极”运动中，人由高空落下，到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．重力对人做正功 B．人的重力势能减小了C．橡皮绳对人做正功 D．橡皮绳的弹性势能增加了7、竖直弹簧下端固定于水平地面上，如图所示，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（）A．h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大8、在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下面的猜想有一定道理的是（）A．重力势能与物体离地面的高度有关，弹性势能与弹簧的伸长量有关；重力势能与重力的大小有关，弹性势能可能与弹力的大小有关，而弹力的大小又与弹簧的劲度系数k有关．因此弹性势能可能与弹簧的劲度系数k和弹簧的伸长量的二次方2l有关B．A选项中的猜想有一定道理，但不应该与2l有关，而应该是与3l有关C．A选项中的猜想有一定道理，但应该是与弹簧伸长量的一次方，即l有关D．上面三个猜想都没有可能性二、解答题：1．质量为5 kg的钢球，从离地面100 m高处自由下落1 s，1s内钢球重力势能减少了________ J(g取10 m/s2，选取地面为参考平面)，1 s末钢球的重力势能为________ J；如果选取地面上1 m处的平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J；如果选取自由下落的出发点所在平面为参考平面，1 s末重力势能为________ J．2．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过程中，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少?3. 一个内部均匀的正方体物块的边长为a，质量为m，放在粗糙水平面上，如图所示．由于物块质量很大，摩擦力也很大，需要用以A为轴翻滚的方法向前移动物块，若移动距离为s，且s＞a，问此人至少要对此物块做多少功?4. 弹簧原长0l ＝15cm ，受拉力作用后弹簧逐渐拉长，当弹簧伸长到1l ＝20cm 时，作用在弹簧上的力为400N ，问：(1)弹簧的劲度系数k 为多少?(2)在该过程中弹力做了多少功?(3)弹簧的弹性势能变化了多少?【答案与解析】一、选择题：1、C 解析：跳水运动员从起跳至落到水面的过程中，运动员的质量不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小，故选C 。
高中物理 第四章 机械能和能源 重力势能和弹性势能练习(基础篇)教科版必修2
重力势能和弹性势能(基础篇)一、选择题：1、图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能（ ）A ．一直减小B ．一直增大C ．先增大后减小D ．先减小后增大2、如图所示，质量为m 的苹果，从距地面高度为H 的树上开始落下，树下有一深度为h 的坑，若以地面为零势能参考平面，则苹果落到坑底时的重力势能为（ ）A ．mgh -B ．mgHC ．()mg H h --D ．()mg H h +3、如图所示，一个质量为M 的物体放在水平面上，物体上方连接一个长为L 、劲度系数k 的轻弹簧，现用手拉着弹簧P 点缓慢向上移，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P 点位移是H(设开始时弹簧处于原长)，则物体的重力势能增加了（ ）A ．MgHB ．Mg MgH k +C ．2Mg MgH k （）-D ．Mg MgH k-4、关于弹性势能，下列说法正确的是（ ）A ．发生弹性形变的物体都具有弹性势能B ．只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C ．弹性势能可以与其他形式的能相互转化D ．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳5、竖直上抛一小球，小球又落回原处，已知空气阻力的大小正比于小球的速度，下列说法正确的是（ ）A ．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B ．上升过程中克服重力做的功小于下降过程中重力做的功C ．上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D ．上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率6、在一次“蹦极”运动中，人由高空落下，到最低点的过程中，下列说法正确的是（）A．重力对人做正功 B．人的重力势能减小了C．橡皮绳对人做正功 D．橡皮绳的弹性势能增加了7、竖直弹簧下端固定于水平地面上，如图所示，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（）A．h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大D．小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大8、在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下面的猜想有一定道理的是（）A．重力势能与物体离地面的高度有关，弹性势能与弹簧的伸长量有关；重力势能与重力的大小有关，弹性势能可能与弹力的大小有关，而弹力的大小又与弹簧的劲度系数k有关．因此弹性势能可能与弹簧的劲度系数k和弹簧的伸长量的二次方2l有关B．A选项中的猜想有一定道理，但不应该与2l有关，而应该是与3l有关C．A选项中的猜想有一定道理，但应该是与弹簧伸长量的一次方，即l有关D．上面三个猜想都没有可能性二、解答题：1．质量为5 kg的钢球，从离地面100 m高处自由下落1 s，1s内钢球重力势能减少了________ J(g取10 m/s2，选取地面为参考平面)，1 s末钢球的重力势能为________ J；如果选取地面上1 m处的平面为参考平面，1 s末它的重力势能为________ J；如果选取自由下落的出发点所在平面为参考平面，1 s末重力势能为________ J．2．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过程中，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少?3. 一个内部均匀的正方体物块的边长为a，质量为m，放在粗糙水平面上，如图所示．由于物块质量很大，摩擦力也很大，需要用以A为轴翻滚的方法向前移动物块，若移动距离为s，且s＞a，问此人至少要对此物块做多少功?4. 弹簧原长0l ＝15cm ，受拉力作用后弹簧逐渐拉长，当弹簧伸长到1l ＝20cm 时，作用在弹簧上的力为400N ，问：(1)弹簧的劲度系数k 为多少?(2)在该过程中弹力做了多少功?(3)弹簧的弹性势能变化了多少?【答案与解析】一、选择题：1、C 解析：跳水运动员从起跳至落到水面的过程中，运动员的质量不变，高度先增大后减小，则其重力势能先增大后减小，故选C 。
教科版高中物理必修第二册课后习题 第四章 机械能及其守恒定律 4 势能
4 势能A级必备知识基础练1.(陕西西安高一期末)一个质量为100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度。
g取10 m/s2,则整个过程中( C )A.重力做功为1.8 JB.重力做功为-0.55 JC.球的重力势能一定减少了0.55 JD.球的重力势能一定增加了1.25 JW=mgΔh=0.1×10×(1.8-1.25)J=0.55J,A、B错误;整个过程中,重力做正功,球的重力势能一定减少了0.55J,C正确,D错误。
2.(山东潍坊安丘月考)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,下列说法正确的是( D )A.从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.从1到3过程中,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.从1到3过程中,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.从1到3过程中,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2的过程中,足球向高处运动,重力势能增加,重力做负功;从2到3的过程中,足球向低处运动,重力势能减小,重力做正功,从1到3的过程中高度差为0,重力势能总的变化量为0,重力做的总功为0,选项D正确。
3.(福建福州高一期末)质量为m的物体从离地面高度h1的A点由静止释放,落到离地面高度h2的B点时,速度为v,已知重力加速度为g,忽略空气阻力,下列说法正确的是( B )A.若选择A点为零势能面,则物体在B点的重力势能大小为mgh2mv2B.若选择B点为零势能面,从A到B满足mgh1-mgh2=12C.若选择地面为零势能面,从A到B满足ΔE p=1mv22D.零势能面的选取会影响物体在A、B两点的重力势能大小,进而影响物体从A到B重力做功的大小A点为零势能面,则物体在B点的重力势能大小为E pB=-mg(h1-h2),故A错误;若选择B点为零势能面,从A到B由动能定理可mv2,故B正确;若选择地面为零势能面,从A到B满足知满足mgh1-mgh2=12ΔE p=mgh2-mgh1=-1mv2,故C错误;零势能面的选取会影响物体在A、B两点2的重力势能大小,但不会影响物体从A到B重力做功的大小,故D错误。
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必修2物理第四章3 势能课堂练习（教科版有答案和解释）
1.如图所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC
下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点．关于
重力的做功情况，下列说法正确的是( ) A．沿AB面滑下时，重
力做功最多 B．沿AC面滑下时，重力做功最多 C．沿AD抛物线运动
时，重力做功最多 D．三种情况下运动时，重力做的功相等 解析：
选D．从A运动到B，从A运动到C和从A运动到D，三个过程虽然
路径不同，接触面的粗糙程度不同，三个过程的初速度大小不同，但
它们的初末位置的高度差相同，即它们的重力相同并且重力方向上发
生的竖直位移相同，因此重力做的功相同，选项D正确． 2．下面关
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，从某一高度下落一物体到达地面，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
平面的选取无关 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的问题 解析：选CD．由重力
势能的计算公式Ep＝mgh可知，重力势能由mg和h共同决定，故A
错误；由ΔEp＝－mgh可知，重力势能的变化只与mgh有关，而与阻
力无关，故B错误，C正确；虽然重力势能具有相对性，选择不同的
参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响对重力势能
的研究，故D正确，所以本题的正确选项为C、D． 3．如图所示的
几个运动过程中，物体弹性势能增加的是( ) A．如图甲，跳高运
动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能 B．如图乙，人拉长弹
簧过程中弹簧的弹性势能 C．如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的
过程中，橡皮筋的弹性势能 D．如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程
中，弹簧的弹性势能 解析：选B．形变量变大，弹性势能变大，形
变量变小，弹性势能变小．图甲中杆的形变先变大后变小，图丙和图
丁中橡皮筋和弹簧的形变减小，形变量变大的只有图乙，故选项B正
确． 4．一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等，将它
们放在水平地面上，下列结论正确的是( ) A．铁块的重力势能大
于木块的重力势能 B．铁块的重力势能等于木块的重力势能 C．铁块
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的重力势能小于木块的重力势能 D．上述三种情况都有可能 解析：
选C．木块的重力势能大，因为木块的质心位置高．
5．如图所示，杠中点有一转轴O，两端分别固定质量为2m和m的小
球a和b，当杆从水平位置转到竖直位置时，小球a和b构成的系统
的重力势能如何变化，变化了多少？ 解析：重力对小球a做的功为
W1＝2m•g•L 重力对小球b做的功为W2＝－mgL 则重力对由a、b组
成的系统所做的总功为 WG＝W1＋W2＝2mgL＋(－mgL)＝mgL. 因为WG
＞0，所以系统的重力势能减少，且减少了mgL. 答案：减少，且减
少了mgL