2019-2020学年高中物理第七章第四节重力势能同步练习新人教 版必修2 选择题 1、关于重力势能的说法正确的是 A.重力势能由重物本身因素决定 B.重力势能有负值,所以重力势能是矢量 C.重力做功才有重力势能,重力不做功,物体就不具有重力势能 D.重力做功引起重力势能变化 2、物块克服重力做功20J,则它的重力势能( A.增加20J B.减少20J C.不变 D.不能确定 3、如图所示,质量为m的小球,从离桌面H高处自由下落,已知桌面离地高度为b,若以 桌面为参考平面,则小球落到地面时的重力势能为(g为重力加速度)() B. -mg(Hth) C. mgh D. mg (H-h) 4、下列说法中正确的是( A.地面上的物体重力势能一定为零 B.质量大的物体重力势能一定大 C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零 5、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
2019-2020 学年高中物理 第七章 第四节 重力势能同步练习 新人教 版必修 2 一、选择题 1、关于重力势能的说法正确的是（ ） A．重力势能由重物本身因素决定 B．重力势能有负值，所以重力势能是矢量 C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能 D．重力做功引起重力势能变化 2、物块克服重力做功 20J，则它的重力势能（ ） A．增加 20J B．减少 20J C．不变 D．不能确定 3、如图所示，质量为 m 的小球，从离桌面 H 高处自由下落，已知桌面离地高度为 h，若以 桌面为参考平面，则小球落到地面时的重力势能为（g 为重力加速度）（ ） A．-mgh B．-mg（H+h） C．mgH D．mg（H-h） 4、下列说法中正确的是（ ） A．地面上的物体重力势能一定为零 B．质量大的物体重力势能一定大 C．不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零 5、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
6、物体做自由落体运动,E表示重力势能,h表示下落的距离,以水平地面为零势能面, 下列所示图象中,能正确反映En和h之间关系的是() 7、下列关于重力势能的说法中正确的是() A.重力势能的大小只由重物本身决定 重力势能恒大于零 C.当物体放在地面上,它具有的重力势能一定为零 D.重力势能是相对于零势能面而言的,因此重力势能具有相对性 8、用绳子吊起质量为M的物体,当物体以加速度a匀加速上升H的高度时,物体增加的重 力势能为() A. MgH B. HgH+mga C. M(g-a) 9、关于重力势能,下列说法中不正确的是()
6、物体做自由落体运动， E p 表示重力势能，h 表示下落的距离，以水平地面为零势能面， 下列所示图象中，能正确反映 E p 和 h 之间关系的是（ ） A． B． C． D． 7、下列关于重力势能的说法中正确的是（ ） A．重力势能的大小只由重物本身决定 B．重力势能恒大于零 C．当物体放在地面上，它具有的重力势能一定为零 D．重力势能是相对于零势能面而言的，因此重力势能具有相对性 8、用绳子吊起质量为 M 的物体，当物体以加速度 a 匀加速上升 H 的高度时，物体增加的重 力势能为（ ） A．MgH B．HgH+Mga C．M（g-a） D．Mga 9、关于重力势能，下列说法中不正确的是（ ）
A.物体的重力势能值随参考平面的选定不同而不同 B.物体的重力势能实际上是物体和地球所组成的系统的重力势能 C.重力对物体做正功,则物体的重力势能增加 D.物体位于重力势能参考面以下时,物体的重力势能为负值 10、如图所示,质量为M的物体放在水平地面上,物体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧, 在弹簧处于原长时,用手拉着其上端P点缓慢地向上移动,直到物体脱离地面向上移动一段 距离,在这一过程中,P点的位移为B,则物体重力势能的增加量() A.等于MgH 小于Mg∥ C.大于Mg团 D.无法确定 11、如图所示,质量相同的A、B两物体分别从静止开始落下两口井甲和乙,已知甲井比乙 井深,以地面为零势能面,则两物体落到井底时,它们的重力势能En、EB的关系是() >E E<E D.无法比较 12、如图所示,B物体的质量是A物体质量的一,在不计摩擦阻力的情况下,A物体自H高 处由静止开始下落.以地面为参考平面,当物体A的动能与其势能相等时,物体距地面的高 度是() H H C. -H D -H
A．物体的重力势能值随参考平面的选定不同而不同 B．物体的重力势能实际上是物体和地球所组成的系统的重力势能 C．重力对物体做正功，则物体的重力势能增加 D．物体位于重力势能参考面以下时，物体的重力势能为负值 10、如图所示，质量为 M 的物体放在水平地面上，物体上方安装一劲度系数为 k 的轻弹簧， 在弹簧处于原长时，用手拉着其上端 P 点缓慢地向上移动，直到物体脱离地面向上移动一段 距离，在这一过程中，P 点的位移为 H，则物体重力势能的增加量（ ） A．等于 MgH B．小于 MgH C．大于 MgH D．无法确定 11、如图所示，质量相同的 A、B 两物体分别从静止开始落下两口井甲和乙，已知甲井比乙 井深，以地面为零势能面，则两物体落到井底时，它们的重力势能 EpA 、EpB 的关系是（ ） A． E E pA pB ＞ B． E E pA pB ＜ C． E E pA pB = D．无法比较 12、如图所示，B 物体的质量是 A 物体质量的 1 2 ，在不计摩擦阻力的情况下，A 物体自 H 高 处由静止开始下落．以地面为参考平面，当物体 A 的动能与其势能相等时，物体距地面的高 度是（ ） A． 1 5 H B． 2 5 H C． 4 5 H D． 1 3 H
13、质量为m的物体从桌面边缘竖直向上抛出,桌面比地面高h,物体到达的最高点距桌面 高为B,若以地面为参考面,则物体落地时的重力势能E和整个过程中重力所做的功W为 B. -mgh mg(h+h) mg(h+2H) 14、物块A质量为m,置于光滑水平地面上,其上表面固定一根轻弹簧,弹簧原长为L 劲度系数为k,如图所示,现将弹簧上端B缓慢的竖直向上提起一段距离L,使物块A离开 地面,若以地面为势能零点,则这时物块A具有的重力势能为 A. L+L) B. mg(L+Lo+i) C. mg(L-Lo+mg D. mg(L-mg k 15、如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧, 在弹簧处于原长时,用手拉着其上端P点很缓慢地向上移动,直到物体脱离地面向上移动一 段距离.在这一过程中,P点的位移为H,则物体重力势能的增加量为() B. mgh+8 m'g mgH k 填空题 16、物体在运动过程中,克服重力做功50J,则重力做功为 物体的重力势能一定 ,(填增加或减小) 17、井深8m,井上支架高2m,在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体.若以
13、质量为 m 的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高 h，物体到达的最高点距桌面 高为 H，若以地面为参考面，则物体落地时的重力势能 EP 和整个过程中重力所做的功 WG 为 （ ） A．0 mgh B．-mgh mg（h+H） C．0 mgH D．-mgh mg（h+2H） 14、物块 A 质量为 m，置于光滑水平地面上，其上表面固定一根轻弹簧，弹簧原长为 L0 ， 劲度系数为 k，如图所示．现将弹簧上端 B 缓慢的竖直向上提起一段距离 L，使物块 A 离开 地面，若以地面为势能零点，则这时物块 A 具有的重力势能为（ ） A． mg L L （ + 0） B． 0 ( ) mg mg L L k + + C． 0 ( ) mg mg L L k − + D． ( ) mg mg L k − 15、如图所示，质量为 m 的物体放在水平地面上，物体上方安装一劲度系数为 k 的轻弹簧， 在弹簧处于原长时，用手拉着其上端 P 点很缓慢地向上移动，直到物体脱离地面向上移动一 段距离．在这一过程中，P 点的位移为 H，则物体重力势能的增加量为（ ） A．mgH B． 2 2 m g mgH k + C． 2 2 m g mgH k − D． mg mgH k + 二、填空题 16、物体在运动过程中，克服重力做功 50J，则重力做功为 ， 物体的重力势能一定 ，（填增加或减小） 17、井深 8m，井上支架高 2m，在支架上用一根长 3m 的绳子系住一个重 100N 的物体．若以
地面为参考平面,则物体的重力势能为 若以井底面为参考平面,则物体的 重力势能为 18、重力势能的大小与参考平面的选取 (有关或无关),重力势能的变化量与参考 平面的选取 (有关或无关) 19、一长为L、质量m且分布均匀的细绳平放在水平地面上,把这根细绳从一端缓慢提起.当 这根绳的末端刚离地面时,绳子的重力势能增加 20、如图所示,质量为m、长度为L的匀质铁链的一半搁在倾角为30°的粗糙斜面上,其 余部分竖直下垂.现在铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面的过程中,铁链的重力势能减 三、解答题 21、如图所示,桌面距地面0.8m,一物体质量为2kg,放在距桌面0.4m的支架上.(g取 10m/s2) (1)以地面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中 势能减少多少? (2)-以桌面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中势 能减少多少? 0.8m 22、如图所示,质量为0.5kg的小球,从桌面以上高1.2m的A点下落到地 面的B点,已知桌面高0.8m,求 (1)以桌面为参考平面,小球在A点和B点的重力势能 (2)以地面为参考平面,从A到B的过程中小球重力势能的变化.(取 g=10m/s2) 23、如图所示,质量均为m的A、B两物体,用劲度为k的轻质弹簧相连,A被手用外力F 提在空中静止,这时B离地面的高度为.放手后,A、B下落,若B与地面碰撞后 不再反弹,求:A从开始下落到其速度达到最大的过程中,A的重力势能的改变量 24、黄果树大瀑布自70m高的断崖绝壁凌空飞下直泻犀牛潭,气势排山倒海.该瀑
地面为参考平面，则物体的重力势能为 ；若以井底面为参考平面，则物体的 重力势能为 ． 18、重力势能的大小与参考平面的选取 （有关或无关），重力势能的变化量与参考 平面的选取 （有关或无关）． 19、一长为 L、质量m 且分布均匀的细绳平放在水平地面上，把这根细绳从一端缓慢提起．当 这根绳的末端刚离地面时，绳子的重力势能增加 ． 20、如图所示，质量为 m、长度为 L 的匀质铁链的一半搁在倾角为 30°的粗糙斜面上，其 余部分竖直下垂．现在铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面的过程中，铁链的重力势能减 少 ． 三、解答题 21、如图所示，桌面距地面 0.8m，一物体质量为 2kg，放在距桌面 0.4m 的支架上．（g 取 2 10 / m s ） （1）以地面为零势能位置，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中， 势能减少多少？ （2）以桌面为零势能位置，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中势 能减少多少？ 22、如图所示，质量为 0.5kg 的小球，从桌面以上高 1.2m 的 A 点下落到地 面的 B 点，已知桌面高 0.8m，求： （1）以桌面为参考平面，小球在 A 点和 B 点的重力势能． （2）以地面为参考平面，从 A 到 B 的过程中小球重力势能的变化．（取 2 g m s =10 / ） 23、如图所示，质量均为 m 的 A、B 两物体，用劲度为 k 的轻质弹簧相连，A 被手用外力 F 提在空中静止，这时 B 离地面的高度为 h．放手后，A、B 下落，若 B 与地面碰撞后 不再反弹，求：A 从开始下落到其速度达到最大的过程中，A 的重力势能的改变量． 24、黄果树大瀑布自 70m 高的断崖绝壁凌空飞下直泻犀牛潭，气势排山倒海．该瀑
布常年流量约为每秒20m,试估算每秒钟水的重力势能的变化量(g取10m/s2). 25、如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接,劲 度系数为k的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡 状态.现施力将物块1缓慢竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中 物块2的重力势能增加了多少?物块1的重力势能增加了多少? 考答案: 2、A
布常年流量约为每秒 20m3，试估算每秒钟水的重力势能的变化量（g 取 2 10 / m s ）． 25、如图所示，劲度系数为 1 k 的轻质弹簧两端分别与质量为 m1 、m2 的物块 1、2 拴接，劲 度系数为 2 k 的轻质弹簧上端与物块2 拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡 状态．现施力将物块 1 缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面．在此过程中， 物块 2 的重力势能增加了多少？ 物块 1 的重力势能增加了多少？ 参考答案： 1、D 2、A
5、C 11、B 12、B 14、D 16、-50J,增加 17、-100J,700J 18、有关,无关 mgL 22、(1)以桌面为参考平面 A点的重力势能为:Ep4=mgh=0.5×10×1.2J=6 B点的重力势能为:EPB=mgh2=0.5×10×(-0.8)J=-4J (2)从A到B的过程中小球重力势能的变化等于负的重力所做的功, 即△Ep=-HG=-mghB=-0.5×10×2J=-10J 23、两物体用手提着时,B处于平衡状态,故弹力大小为:F=mg, 由胡克定律:Px得弹簧伸长量为:x="8 k
3、A 4、D 5、C 6、B 7、D 8、A 9、C 10、B 11、B 12、B 13、A 14、D 15、C 16、-50J，增加 17、-100J，700J 18、有关，无关 19、 1 2 mgL 20、 7 16 mgL 21、8J，8J 22、（1）以桌面为参考平面， A 点的重力势能为： 1 0.5 10 1.2 6 E mgh J J PA = = = B 点的重力势能为： 2 0.5 10 0.8 4 E mgh J J PB = = − = − （ ） （2）从 A 到 B 的过程中小球重力势能的变化等于负的重力所做的功， 即 0.5 10 2 10 E W mgh J J P G AB = − = − = − = − 23、两物体用手提着时，B 处于平衡状态，故弹力大小为：F=mg， 由胡克定律：F=kx 得弹簧伸长量为： 1 mg x k =
当落地后,弹力为mg时,弹簧又被压缩量为:x,=m8 故A共下落的距离:x=x1+x2+h=h+2 所以物体A下落过程中,重力势能的改变量是:△En=mg(h+28) 24、1s水流对水轮机所做的功: W=Gh=pgh=1.0×103kg/m2×20m3×10N/kg×70m=14x10J 由功能关系得,水的重力势能减少量△E=W=14×107J 25、劲度系数为k的轻弹簧处于压缩状态,压缩量为:x=m8 处于拉伸状态时的拉伸量为:x,=m28 开始平衡时,劲度系数为k的轻弹簧处于压缩状态,压缩量为:x2 m,g+m2g 物块2重力势能增加了:m2gx=mgx=m2g2 k2 物块1重力势能的增加量为:mg(x1+x2+x3)=m1(m1+m2)g2( k
当落地后，弹力为 mg 时，弹簧又被压缩量为： 2 mg x k = ， 故 A 共下落的距离： 1 2 2mg x x x h h k = + + = + 所以物体 A 下落过程中，重力势能的改变量是： 2 ( ) p mg E mg h k = + 24、1s 水流对水轮机所做的功： 3 3 3 7 W Gh vgh kg m m N kg m J = = = = 1.0 10 / 20 10 / 70 1.4 10 ； 由功能关系得，水的重力势能减少量 7 E W J = = 1.4 10 ． 25、劲度系数为 1 k 的轻弹簧处于压缩状态，压缩量为： 1 1 1 m g x k ＝ 处于拉伸状态时的拉伸量为： 2 2 1 m g x k ＝ 开始平衡时，劲度系数为 2 k 的轻弹簧处于压缩状态，压缩量为： 1 2 3 2 m g m g x k + ＝ 物块 2 重力势能增加了： 1 2 2 2 3 2 1 2 2 2 m g m g 2 (m m ) m gx m g m g k k + + ＝ = 物块 1 重力势能的增加量为： 1 2 1 1 2 3 1 1 2 2 1 1 m g x x x m m m g ( ) ( ) ( ) k k + + + ＝ +