(新教材)2022年高中物理(浙江)人教版必修第二册同步练习 8.2 重力势能(含解析).doc
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1、同步练习同步练习 十三十三 重重 力力 势势 能能 (25 分钟60 分) 一、选择题(本题共 6 小题,每题 6 分,共 36 分) 1.(2020东城区高一检测)如图所示,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,则做功至少为 ( ) A.mgl B. mgl C. mgl D. mgl 【解析】选 D。将软绳下端向上提起,相当于把下半段向上移动了 ,重 力势能增加了 mg = mgl,即外力至少要做的功为 mgl,D 正确。 2.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
2、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 【解析】选 D。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,与重力的大小以及初、末位置的高度差有关,与其他因素无 关,选项 C 正确,D 错误。 3.如图所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧, 用手拉住弹簧上端上移 H,将物体缓缓提高 h,拉力 F 做功 WF,不计弹簧 的质量,则下列说法正确的是 ( ) A.重力做功-mgh,重力势能减少 mgh B.弹力做功-WF,弹
3、性势能增加 WF C.重力势能增加 mgh,弹性势能增加 FH D.重力势能增加 mgh,弹性势能增加 WF-mgh 【解析】选 D。可将整个过程分为两个阶段:一是弹簧伸长到物体刚要 离开地面阶段,拉力克服弹力做功 WF1=-W弹,等于弹性势能的增加;二是 弹簧长度不变,物体上升 h,拉力克服重力做功 WF2=-WG=mgh,等于重力势 能的增加,又由 WF=WF1+WF2,可知 A、B、C 错误,D 正确。 4.(2020临沂高一检测)图示为儿童蹦极的照片,儿童绑上安全带,在 两根弹性绳的牵引下上下运动。在儿童从最高点下降到最低点的过程 中 ( ) A.重力对儿童做负功 B.儿童重力的功率一
4、直增加 C.儿童重力的功率一直减小 D.儿童的重力势能减少 【解析】选 D。儿童高度下降,因此重力对儿童做正功,儿童的重力势能 减小,故A错误,D正确;儿童的速度先增加后减小,根据P=Gv可知,重力 的功率先增加后减小,选项 B、C 错误;故选 D。 【加固训练】 如图所示,ACP 和 BDP 是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨 道,A、P、B 三点位于同一水平面上,C 和 D 分别为两轨道的最低点,将 两个质量相同的小球分别从 A 和 B 两处同时无初速度释放,则 ( ) A.沿 BDP 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 C 点和 D 点时,重力做功相等 C.两小球
5、到达 C 点和 D 点时,重力势能相等 D.两小球刚开始从 A 和 B 两处无初速度释放时,重力势能相等 【解析】选 D。不管选哪一点为零势能点,A 点和 B 点相对零势能面的 竖直高度均相等,所以重力势能相等,D正确;两小球到达C点和D点时, 重力势能不相等,C 错误;重力势能 Ep=mgh,具有相对性,如果选 A、P、B 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 C 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,A 错误;另外,重力做功跟路径无关,只取决于物体在始、 末位置的高 度差,两球从开始运动到到达 C 点和 D 点时竖直高度不等,所以,重力
6、做 功不相等,B 错误。 5.在 2019 年世界蹦床锦标赛中,中国选手高磊以 61.705 分获得男子网 上个人项目金牌。对于运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床 的过程(如图所示),若忽略空气阻力,关于运动员所受重力做功、运动 员的重力势能,下列说法中正确的是 ( ) A.重力做正功,重力势能减少 B.重力做负功,重力势能减少 C.重力做负功,重力势能增加 D.重力做正功,重力势能增加 【解析】 选 A。 运动员身体保持直立状态由最高点下落至蹦床的过程中, 重力方向与位移方向相同,则重力做正功,重力势能减少;故 A 正确,B、 C、D 错误。 6.如图所示,质量为m的跳高运动员先后用背
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