word版 高中物理2020-2021学年高一第一学期物理人教版2019必修第二册小节训练（16） 重力势能1.如图甲所示,一根长为l,质量为m的匀质软绳悬于O点, 若将其下端向上提起使 其对折，如图乙所示，则软 绳重力势能变化量的大小为 ( )A. B. C. D. 2.如图所示，一质量为、棱长为的正方体物块与地面间的动摩擦因数为，为使它水平移动距离，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3.如图所示，和是竖直平面内两个半径不同的半圆 形光滑轨道, 三点位于同一水平面上, 和分别为两轨道的最低点,将两个质量相同的小球分别从和两处同时无初速释放,则( )A.沿光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B.两小球到达点和点时,重力做功相等C.两小球到达点和点时,重力势能相等D.两小球刚开始从和两处无初速释放时,重力势能相等4.在一次演示实验中，一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球，测得弹簧压缩的距离和小球在粗糙水平面上滚动的距离如下表所示。由此表可以归纳出小球滚动的距离跟弹簧压缩的距离之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能跟弹簧压缩的距离之间的关 系分别是（选项中是常量）（ ）实验次数12340.501.002.004.004.9820.0280.10319.5A. B. C. D. 5.如图所示，在水平地面上平铺着块砖，每块砖的质量为，厚度为。如果工人将砖一块一块地叠放起来，那 么人至少做功（ ）A. B. C. D. 6.蹦极是一项户外休闲活动。体验者站在约40米高的位置,用原长为20米的弹性绳固定住后跳下,落地前弹起,反复弹起落下。忽略空气阻力的影响,在人的整个运动过程中,以下说法正确的是（ ）A.第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为B.第一次下落后,游客开始做减速运动C.当游客下落到最低点时,弹性绳的弹性势能等于游客减少的重力势能D.第一次到达最低点的瞬间,人的重力势能为零7.一质量为的物体被人用手由静止竖直向上以加速度匀加速提升。关于此过程，下列说法不正确的是（ ）A.提升过程中手对物体做功B.提升过程中合外力对物体做功C.提升过程中物体的重力势能增加D.提升过程中物体克服茧力做功8.如阁所示，桌面高为，质量为的小球从离桌面高处由落下，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（ ）A.，减少 B.，增加 C.，增加D.，减少 9.如图所示，虚线是一跳水运动员（可视为质点）在跳水过程中的运动的轨迹，则从起跳至落入水的过程中，该 运动员的重力势能（ ）A.直减小B.直增大C.先增大后减小D.先减小后增大10.在光滑的水平面上，物体以较大速度向前运动， 与以较小速度向同一方向运动且连有轻质弹簧的物体发生相互作用，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. B. C. D.无法确定11.如图所示，轻弹簧下端系一重物, 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点，弹力做功，第二次把它拉到点后再让其回到点，弹 力做功，则这两次弹力做功的关系为（ ）A. B. C. D. 12.一根弹簧的弹力-伸长量图像如图所示，那么弹簧由伸长到伸长的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量分别为（ ）A. B. C. D. 13.如图所示,撑竿跳是运动会中常见的比赛项目,用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性,下列关于运动员撑竿起跳过程的说法中正确的是（ ）A.运动员撑竿刚刚触地时,竿弹性势能最大B.运动员撑竿起跳到达最高点时,竿弹性势能最大C.运动员撑竿触地后上升到最高点之前某时刻,竿弹性势能最大D.以上说法均有可能14.关于重力做功和物体重力势能的变化，下列说法中错误的是（ ）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取无关 D.重力势能的变化量与参考平面的选取有关15.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变化到，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16.如图所示，圆柱形水箱高为，容积为，水箱底部接通水管,顶部接通水管。开始时箱中无水，若仅使用管或仅使用管慢慢地将水注入，直到箱中水满为止，试计算两种情况下外界各需做多少功。（设需注入的水开始时均与箱底等高，取)17.如图所示,质量为的小球,用一长为的细线悬于点,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,点正下方处有一钉子,小球运动到处时会以为圆心做圆周运动,并经过点,若已知,则小球由点运动到点的过程中,重力势能减少了多少？重力做功为多少?18.如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量为100kg的料车沿30角的斜面由底端以加速度a=2匀加速拉到顶端,斜面长是4m,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,求这一过程中()（1）人拉绳子的力做的功及料车的重力做的功;（2）料车运动到斜面顶端时克服重力做功的瞬时功率。19.如图所示，粗细均匀的U形管内装有总长为4L，总质量为m的水。开始时阀门K闭合，左、右支管内水面高度差为L。打开阀门K后，左、右水面刚好相平时水的重力势能减少多少？参考答案1.答案：D解析：将绳子下端向上提起使绳对折，上部分不动，下部分的重心上升的高度为，下部分的重力为，故重力势能变化量的大小为，D正确。2.答案：B解析：使物块水平移动距离，若将它翻倒一次，需要克服重力做功，使 其重心位置由离地增加到,所以至少需要做功;而缓慢平推物块需要做功取，故 B 正确。3.答案：D解析：不管选哪一点为零势能点，点和点相对零势能面的竖直高度均相等，所以重力势能相等，两小球到点和点时，点和点相对零势能面的竖直高度不等，所以重力势能不相等。重力势能，具有相对性,如果选三点在零势能参考面上、则两球在 运动过程中的重力势能恒为负值;如果选点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值。另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到达点和点时竖直高度不等，所以，重力做功不相等，故D 正确，A、B、C错误。4.答案：D解析：分析实验数据,可看出在误差允许的范围内, 即。由生活常识可猜测，弹性势能越大，小球滚动的距离越远，则，D正确。5.答案：B解析：取块砖的整体为研究对象，叠放起来后整体的重心距地面，平铺时的重心距地面,故有，B正确。6.答案：C解析：在弹性绳向上的拉力等于重力的位置，人的加速度为零，该位置以上做加速运动，该位置以下做减速运动，故A、B错误;人到最低点时的弹性绳的弹性势能最大，等于人重力势能的减少量，故C正确； 重力势能与零势能面的选取有关,D错误。7.答案：C解析：根据牛顿第二定律知，所以手对物体做功,故A正确，合外力的功，B正确:，物体上升克服重力做功,重力势能增加，C错误，D正确。故 选C。8.答案：D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，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,选项D正确9.答案：C解析：取水平面为零势能面，运动员先升高后降低，故其重力势能先增加后减少，选项C正确。10.答案：B解析：只要,就有相对运动，弹簧就会被压缩，弹力做负功， 弹性势能增加，当时，相距最近，弹簧的形变大量最，弹性势能最大,故选项B正确。11.答案：D解析：弹力做功的特点与重力做功一样，不考虑路径，只看起始与终止 位置，故选项D正确。12.答案：C解析：图像中图线与坐标轴所围图形的面积表示弹力做的功，则,此过程弹力做正功，弹簧的弹性势能减小,故选项C正确。13.答案：C解析：运动员撑竿刚刚触地和到达最高点时，竿几乎没有形变，弹性势能很小;运动员撑竿触地后上升到最髙点之前某时刻有竿形变量最 大,此时弹性势能最大，C正确。14.答案：D解析：重力做正功，重力势能一定减少，选项A正确；重力做负功，重力势能一定增加，选项B正确;重力势能的变化量由重力做功的多少来 量度，取决于重力的大小以及初、末位置的高度差，与其他因素无关， 选项C正确，选项D错误。15.答案：D解析：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相对不同的参考平面时的重力势能不同.选项A错误。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，选项B错误；重力势能的正、负表示大小, 的重力势能小于的重力势能， 选项C错误。重力对物体做的功等于重力势能的减小量，选项D 正确。16.答案：，解析：以表示水箱的高度。水若从管注入，整箱水的重心升高，外界做功水若从管注入.整箱水应先升高到的箱顶处，故外界做的功17.答案：，解析：从点运动到点,小球下落，故重力做功，因为小球做正功,所以重力势能减少了 。18.答案：（1）2800J -2000J（2）2000W解析：（1）设料车质量为m，斜面长为l。由牛顿第二定律有所以拉力做的功重力做的功。（2）料车运动到顶端时克服重力做功的瞬时功率为联立可得P=2000W。19.答案：解析：该过程中，整个水柱重力势能的减少量等效于高为的水柱降 低的过程中重力势能的减少量， 所以。13 / 13