(完整版)高一物理必修二功、功率、重力势能练习题

高一物理重力势能练习题1．下列关于重力势能的说法正确的是A．重力势能是地球和物体共同具有，而不是物体单独具有的B．重力势能的大小是相对的C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D．在地面上的物体，它的重力势能一定等于零2．一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．将重为50 N的物体沿着竖直方向向上匀速吊起10 m高，此过程中物体的重力势能变化了J，拉力对物体做功J．若物体以1 m/s2的加速度上升10 m高，此过程中物体的重力势能变化了J，拉力对物体做了J的功．（g 取10 m/s2）4．盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长1 m，从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面时需做功10 J，如果改从乙端提起至甲端恰好离地面需做功J．（g取10 m/s2）5．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，求小球速度最大时重力势能是多少？（以地面为参考平面）6．质量为10 kg的物体静止在地面上，现用120 N的竖直拉力提升物体，g取10 m/s2．在物体上升10 m时，拉力做功J，物体动能增加J，重力势能增加J．7．质量是100 g的球从1．8 m的高处落到水平板上，又弹回到1．25 m的高度，在整个过程中重力对球所做的功为多少？球的重力势能变化了多少？8．如图所示，一个质量为m、半径为r、体积为V的铁球，用一细线拴住，慢慢地放入截面积为S、深度为h的水中．已知水的密度为ρ，求铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中，水与铁球的重力势能分别变化了多少？水与铁球组成的系统总的重力势能变化了多少？9．如图，长为L的细线拴一个质量为m的小球悬挂于O点，现将小球拉至与O点等高的位置且线恰被拉直．求放手后小球摆到O点正下方的过程中：（1）球的重力做的功；（2）线的拉力做的功；（3）外力对小球做的总功．10．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）木块上升过程重力的平均功率是多少？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滑动摩擦力做的功是多少？重力做的功是多少？全过程重力势能变化了多少？v011、一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，在缓慢提起全绳的过程中，设提起前半段绳人做的功为W1，提起后半段绳人做的功为W2，则W1∶W2等于（）A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶412、从某一高处平抛一物体,物体着地时末速度与水平方向成α角,取地面处重力势能为零,则物体抛出时,动能与重力势能之比为( )A.sin2αB.cos2αC.tan2αD.cot2α13、关于重力势能下列说法中正确的是( )A.重力势能只是由重物自身所决定的B.重力势能是标量，不可能有正、负值C.重力势能具有相对性，所以其大小是相对的D.物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加14、以下关于重力势能的说法中，正确的是（）A.地面上的物体的重力势能一定为零B.质量大的物体重力势能一定大C.高处物体的重力势能一定大D.重力做正功时，物体的重力势能一定变化15、在离地80 m处无初速释放一小球，小球质量为m=200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在水平面为零势能参考面.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，重力势能的变化.16、质量为m的物体，以初速度v0竖直上抛至返回抛出点的过程中，重力对物体做功为________J.1．AB 2．B 3．解析：物体重力势能增加了ΔE p=mgh=50×10 J=500 J 拉力做功W=F·h=mgh=500 J若物体匀加速上升，但重力势能仍增加了500 J 因为F －G =g G ·a 所以F =G +G ·a /g =G ·gg a +=50×10101+N=55 N 从而W F =F ·h =55×10 J=550 J ． 答案：500 500 500 550 4．解析：设链子两端分别为甲、乙，链子的质心距甲端x m ，距乙端y m ，则x +y =1 m提甲端，质心需提高y m ，W 甲=mgy =10 J 提乙端，质心需提高x m ，W 乙=mgx所以W 甲+W 乙=mg （x +y ）=30×1 J=30 J 所以W 乙=20 J ．答案：205．解析：当mg =kx 时，小球的速度最大，所以x =mg /k ．此时小球离地面高度为：H =L 0－x =L 0－mg /k 重力势能E p =mgH +mg （L 0－mg /k ）=mgL 0－m 2g 2/k ．答案：E p =mgL 0－m 2g 2/k6．解析：拉力做功W F =Fh =120×10 J=1200 J 克服重力做功W G =Gh =10×10×10 J=1000 J重力势能增加1000 J 动能增加了ΔE k =W F －W G =200 J ．答案：1200 1000 2007．解析：由重力做功的特点可知，此时重力所做的功为：W G =mgH =mg （h 1－h 2）=0.1×9.8×（1.8－1.25）J=0.54 J由重力做功与重力势能的变化之间的关系可知，此时重力做正功，重力势能应减少，且减少量ΔE p =W G =0.54 J ． 答案：0.54 J 重力势能减少了0.54 J ．8．铁球重力势能减少了mgh ，水的重力势能增加了21ρgV 2/S ，铁球与水总的重力势能减少了mgh -21ρgs (Δh )2=mgh -21ρgV 2/S 9．（1）W G =mgL （2）W F =0 （3）W 总=mgL10．（1）P =21mg sin θ 重力势能增加了mgL sin θ （2）W μ=-2μmgL cos θ 重力做功为零，重力势能没有变化11、答案解析：前后两段提起的过程中，绳的重力势能的增加量是不同的，应分别分析定量计算.提起前半段人对绳做的功增加了绳的重力势能，即W1=ΔE p1，ΔE p1=;提起后半段人对绳做的功又增加了绳的重力势能W2=ΔE p2==，所以W1∶W2=1∶3.答案：C12、解析：设物体抛出时的速度为v0,则其动能为mv02.落地时竖直方向的分速度v y=v0tanα,由动能定理有mgh=mv2-mv02=mv y2.抛出时物体的重力势能E p=mgh=mv y2=mv02tan2α,则=cot2α.答案：D13、答案解析：从重力势能E p=mgh的表达式可知，重力势能是由自身的重力和物体相对于零势能面的高度所决定的，由于零势能面的选取是任意的，所以表达式中h具有相对性，所以重力势能是相对的.重力势能是标量，有正负之分，若为正值，则表示物体在零势能面的上方，若为负值则表示物体在零势能面的下方.重力对物体做的功等于重力势能的变化量，重力做正功，重力势能减小，重力做负功(即克服重力做功)等于重力势能增加.所以，本题的正确选项应为CD.答案：CD14、解析：重力势能的大小具有相对性，其大小与参考平面的选取有关，所以重力势能为零的物体，是指物体处于参考平面上，A是错误的.由重力势能的表达式E p=mgh可知，重力势能的大小与物体的质量和离参考平面的高度都有关，选项B、C都错误.答案：D15、解析：选取零势能参考平面，依据自由落体规律、重力势能以及重力做功与重力势能变化间的关系求解.（1）在第2 s末小球所处的高度为：h=-gt2=-×10×22 m=-20 m重力势能为：E p=mgh=0.2×10×（-20） J=-40 JE p＜0，说明重力势能减少.（2）在第3 s末小球所处的高度为h′=-g×t′2=-×10×32 m=-45 m.第3 s内重力做功为：W G=mg（h-h′）=0.2×10×（-20+45） J=50 JW G＞0，所以小球的重力势能减少，且减少了50 J.16、解析：物体返回抛出点时，重力势能没变，故重力做功为零.答案：0。

17.4 重力势能一 夯实基础1.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 的曲线轨道长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B ．从A 到B 过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C ．从A 到B 重力势能变化了mg (H ＋h )D ．从A 到B 重力做功mgH2．(2019·无锡市江阴四校高一下学期联考)如图所示虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，2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3．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，速度为零，在这个过程中，重力做功为( )A ．mgh 4B ．3mgh 4C ．mghD ．5．如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点。

以下表述错误的是( )A．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大B．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小C．若以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能小于零D．无论以何处水平面为参考平面，小球在B点的重力势能均比C点大6.大型拱桥的拱高为h，弧长为L，如图所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是( )A．由A到B的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功3B．汽车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．汽车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．汽车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，总功为零7.如图所示，物体沿不同的路径从A运动到B，其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用，③无摩擦，但有其他外力拉它。

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物理基础强化训练（功和功率）1、关于功率下列说法中正确的是：( ）A、功率大说明物体做的功多B、功率小说明物体做功慢C、由P=W/t可知，机器做功越多，其功率越大D、单位时间力做功越多，其功率越大2、对公式P＝FV的理解,下列说法中正确是( )A、F一定是物体所受的合外力B、P一定是合外力的功率C、此公式中F与V必须同方向D、此公式中F与V可以成任意夹角3、静止的列车在平直的轨道上以恒定的功率起动，在开始的一小段时间内,列车的运动状态是（ )A、做匀加速直线运动B、列车的速度和加速度均不断增加C、列车的速度增大，加速度减小D、列车做匀速运动4、关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是（）A、滑动摩擦力总是做负功B、滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功C、静摩擦力对物体一定做负功D、静摩擦力对物体总是做正功5、如图1所示,一个物体放在水平面上,在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离l，若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中（）A、摩擦力做的功为lf⋅B、力F做的功为θf⋅coslC、力F做的功为θFl D、重力做的功为mglsin6、质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，当斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l时，如图2所示,物体m相对斜面静止，则下列说法中不正确的是（）A 、摩擦力对物体m 做功为零B 、合力对物体m 做功为零C 、摩擦力对物体m 做负功D 、弹力对物体m 做正功7、起重机竖直吊起质量为m 的重物,上升的加速度是a ,上升的高度是h ，则起重机对货物所做的功是（ ）A 、mghB 、mahC 、h g a m )(+D 、h g a m )(-8、汽车从静止开始作匀加速运动的最长时间为t ，此后汽车的运动情况是（ ）A 、加速度为零，速度恒定B 、加速度逐渐减小直到为零，速度逐渐增大直到最大值后保持匀速C 、加速度渐减小直到为零，速度也逐渐减小直至为零D 、加速度逐渐增大到某一值后不变,速度逐渐增大,直到最后匀速9、质量相同的两物体处于同一高度，A 沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B 自由下落，最后到达同一水平面，则：( ）A 、重力对两物体做功相同B 、重力的平均功率相同C 、到达底端时重力的瞬时功率B A P P >D 、到达底端时，两物体的速度相同 10、下面列举的哪几种情况下所做的功是零( ）A 、卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功B 、平抛运动中，重力对物体做的功C 、举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s ，运动员对杠铃做的功D 、木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功11、已知质量为m 的物体从高处自由下落,经时间t ,重力对物体做功的平均功率为 ___________,t 时刻重力对物体做功的瞬时功率为___________.12、汽车的额定功率为P ，汽车的质量为m ,与平直路面的动摩擦因数为μ，则汽车在水平路面上行驶的最大速度为_________。

高一物理限时训练23（重力势能）审定：高一物理组1．如图所示，一个质量为m ，均匀的细链条长为L ，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使L/2长部分垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度，取桌面为零势能面），则链条的重力势能为（ ）A.0B. mgl 21-C.mgl 41-D. mgl 81- 2．在相同高处的一点将三个质量相同的小球以大小相等的初速度v 0分别竖直上抛、平抛和竖直下抛，不计空气阻力，则下列说法正确的是（ ）A ．从抛出到落地过程中，重力对它们做功不相同B ．从抛出到落地过程中，重力对它们的平均功率相同C ．三个小球落地时，平抛小球的重力瞬时功率最小D ．三个小球落地时的速度大小相同3．如图3所示，静止的小球沿不同的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 ，则以下说法正确的是（ ）A.小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少B.小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多C.以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mghD.以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为mg （H+h ）4．如图所示，倾角为θ的斜面正上方有一小球以初速度v 0水平抛出。

若小球到达斜面的位移最小，重力加速度为g ，则飞行时间t 为（ ）A.θtan 0v t =B.θtan 20g v t =C.θtan 0g v t =D.gv t θtan 20= 5．如图所示,相距为l 的两小球A 、B 位于同一高度h (l 、h 均为定值). 将A 向B 水平抛出的同时, B 自由下落. A 、B 与地面碰撞前后，水平分速度不变，竖直分速度大小不变、方向相反。

不计空气阻力及小球与地面碰撞的时间，则（ ）A ．A 、B 在第一次落地前能否相碰，取决于A 的初速度B ． A 、B 在第一次落地前若不碰，此后就不会相碰C ．A 、B 不可能运动到最高处相碰D ． A 、B 一定能相碰6．两相同高度的斜面，倾角分别为300、600，两小球分别由斜面顶端以相同水平速度v 抛出，如图所示，假设两球都能落在斜面上，则两球下落高度之比（ ）A．1:2 B.3:1 C.1:9 D.9:17．一个物体以初速度v0水平抛出，落地速度为v，则物体运动时间为（）A. B. C. D.8．如图所示，在水平路段AB上有一质量为2×103kg的汽车，正以10m/s的速度向右匀速运动，汽车前方的水平路段BC较粗糙，汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图所示（在t=15s处水平虚线与曲线相切），运动过程中汽车发动机的输出功率保持20kW不变，假设汽车在两个路段上受到的阻力（含地面摩擦力和空气阻力等）各自有恒定的大小。

7.3功率 同步练习题解析（人教 版必修2）1 •质量为m 的木块放在光滑水平面上，在水平力 F 的作用下从静止开始运动，则开始运动时间t 后F 的功率是（2 2F 2t 2D . Lm2. 一辆小车在水平路面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车受到的牵引力 f 随时间的变化规律如图所示，则小车所受的牵引力的功率随时间变化的规律是（3.近年我 国高速铁路技术得到飞速发展， 2010年12月3日京沪杭高铁综合试验运行最高时速达到486. 1千米，刷新了世界记录，对提高铁路运行速度的以下说法，错误的是A .减少路轨阻力，有利于提咼列车最咼时速B .当列车保持最高时速行驶时，其牵引力与阻力大小相等C .列车的最高时速取决于其最大功率、阻力及相关技术D .将列车车头做成流线形，减小空气阻力，有利于提高列车功率 4.如图所示是健身用的“跑步机”示意图，质量为m 的运动员踩在与水平面成 a 角的静止皮带上，运动员用力向后蹬皮带，皮带运动过程中受到的阻力恒为f ，使皮带以速度v 匀速向后运动，则在运动过程中，下列说法正确的是（）。

A .人脚对皮带的摩擦力是皮带运动的动力B .人对皮带不做功C .人对皮带做功的功率为mgvD .人对皮带做功的功率为fv 5.一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前2 2 F 2t 2 B . L2m F 和阻力5 s内做匀加速直线运动，5 s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其vt图象如图所示。

已知汽车的质量为m = 2X 103 kg , 汽车受到地面的阻力为车重的0. 1倍，g取10 m/s2,则（）。

B•汽车在前5 s内的牵引力为6X 103 NC.汽车的额定功率为60 kWD .汽车的最大速度为30 m/s6. 纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。

若E1概念车的总质量为920 kg,在16s内从静止加速到100 km/h (即27…8 m/s)。

受到恒定的阻力为1 500 N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为______ N。

37°F图2图1一、学习要点1、理解功的概念，掌握功的公式W=FScosθ，会用这个公式进行计算；2、理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功；3、知道什么是几个力对物体所做的总功，以及总功的计算；4、知道动能的概念，理解影响动能的因素。

5、知道势能的概念，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。

二、学习内容 （一）功的概念1、做功的要素：力和 ，功的表达式为： 。

其中θ为力 与位移的夹角。

若0°≤θ＜90°，力对物体做 功；若θ=90°，力对物体 功； 若90°＜θ≤180°，力对物体做 功，也叫物体 做功。

2、功是 量，功的正负号表示动力做功或阻力做功。

3、功的国际单位是 。

4、总功的求解方法（1）先求出每一个力做功，再求各个力做功的代数和，即为总功W 总= ； （2）若物体所受力均为恒力，先求物体所受力的合力，再求总功W 总= 。

问题1：如何求功？如何理解正、负功？例1、如图1所示，一个物块在与水平方向成α角的恒力F 作用下，沿水平面向右 运动一段距离s ，在此过程中，恒力F 对物块所做的功为（ ）A ．sin Fs α B ．cos FsαC ．sin Fs αD ．cos Fs α练习1、如图2所示，一个质量为m=150kg 的雪橇，受到与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力F=500N 作用在水平面上移动了距离s=5m 。

雪橇与地面间的滑动摩擦力f=100N 。

求各力对物体做的功。

点评：求解功时，要弄清力的大小、位移的大小及力的方向与位移的方向的夹角，正确利用功的公式。

问题2：功的正负如何判断？例2、一人乘电梯从1楼到30楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功的情况是（ ）A ．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B ．加速时做正功，匀速和减速时做负功C ．加速和匀速时做正功，减速时做负功D ．始终做正功练习2、地球在万有引力作用下绕太阳的运动轨道是椭圆，当地球从近日点向远日点运动的过程中（ ）A ．万有引力对地球做正功B ．万有引力对地球做负功C ．万有引力对地球不做功D ．有时做正功，有时做负功点评：判断功的正负，应从功的定义出发。

高一物理重力做功与重力势能试题1.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【答案】C【解析】试题分析: 根据重力做功与重力势能变化的关系得：WG =-△Ep，当重力对物体做正功时，重力势能一定减小；根据动能定理知道：W合=△Ek，当重力对物体做正功时，物体可能还受到其他的力做功，所以对物体做的总功可能是正功，也有可能是负功，也有可能为0，所以物体的动能可能增加，也有可能减小，也有可能不变。

【考点】重力势能的变化与重力做功的关系2.如图所示，把一个小球从碗壁a处放开，小球经a点运动到b点，在这一过程中，小球的能量转化情况是A．从a到O，动能转化为重力势能，从O到b动能转化为重力势能B．从a到O，动能转化为重力势能，从O到b重力势能转化为动能C．从a到O，重力势能转化为动能，从O到b动能转化为重力势能D．从a到O，重力势能转化为动能，从O到b重力势能转化为动能【答案】C【解析】从a到O，速度增大，高度降低，故小球的动能增大，重力势能减小，重力势能转化为动能；从O到b的过程中，高度增加，速度减小，故小球的重力势能增大，动能减小，小球的动能转化为重力势能，故选项C正确。

【考点】能量转化及守恒定律.3.如图所示，桌面离地高度为h=1m，质量为1kg的小球，从离桌面H=2m高处由静止下落.若以桌面为参考平面，则小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力做功分别为 (g=10m/s2）A．10J，10J B．10J，30JC．-10J，10J D．-10J，30J【答案】D【解析】物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，即，其中h为物体到零势能点的高度，因此重力势能大小与零势能点的选取有关，同一位置选择的零势能点不同，对应的重力势能就不同，在参考平面以上为正值，位于参考平面以下为负值，位于参考平时为零。

功和功率提高练习学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．从高处以40m/s的初速度水平抛出中10N的小球，小球在空中运动3s落地，不计空气阻力，小球落地时重力的瞬时功率为（g=10m/s2）（）A．400W B．300W C．500W D．600W2．在距地面h高处，分别以速度v1和v2（v1<v2）水平抛出两个质量相同的小球A和B，则两球在落地时重力对两球的功率P A和P B的大小关系为（）A．P A>P BB．P A=P BC．P A<P BD．无法判别3．—个质量为m的物体在几个与水平面平行的力的作用下静止在水平面上,在t=0时刻,将其中的一个力从F增大到4F，其他力不变,则在t=t1时刻，关于该力的功率为( )A．214FtmB．219FtmC．216FtmD．2112Ftm4．如图所示，水平传送带长为L，始终以速度v保持匀速运动，把质量为m的货物无初速地放到A点，当货物运动到AC的中点B时速度恰为v，而后被传送到C点．货物与皮带间的动摩擦因数为μ，则货物从A点到C点的过程中A．摩擦力对货物做的功为mgLμB．摩擦力对货物做功的平均功率为12mgv μC．传送带克服摩擦力做功为mgLμD．传送带克服摩擦力做功的平均功率为12mgv μ5．下列国际单位制中表示能量单位的是（）A．kg·m2/s2B．kg·m/s2C．W D．J/s 6．关于功能的关系说法正确的是（）A．一个物体没有对外做功，它一定不具有能量B．一个物体做功越多，其动能一定越大C．一个物体具有能量，说明它正在做功D．一个物体能够做功，说明它具有能量二、多选题7．在学校田径运动会上，最扣人心弦的项目莫过于100 m飞人之战．小刚同学在学校田径运动会上以10秒01的成绩夺得冠军，并打破校运动会纪录．小刚同学在比赛中，主要有起跑加速、途中匀速和加速冲刺三个阶段，他的脚与地面间不会发生相对滑动，以下说法正确的是()A．加速阶段地面对人的摩擦力不做功B．匀速阶段地面对人的摩擦力不做功C．加速阶段地面对人的摩擦力做正功，匀速阶段不对人做功D．无论加速还是匀速阶段，地面对人的摩擦力始终做负功8．如图所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面体以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止．则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法正确的是：A．支持力一定做正功B．摩擦力一定做正功C．摩擦力可能不做功D．合力做正功9．静止的列车在平直轨道上以恒定的功率启动，在开始的一小段时间内，设所受的阻力不变，则列车的运动状态是（）A．速度逐渐增B．速度逐渐减小C．加速度逐渐增大D．加速度逐渐减小10．如图所示，物体在力F的作用下沿水平面发生了一段位移x，三种情形下力F和位移s的大小都是相等的．角θ的大小、物体运动方向已在图中标明．下列说法正确的是( )A．三种情形下，力F做功的大小相等B．甲、乙两种情形下，力F都做负功C．乙情形下，力F做负功D．不知道地面是否光滑，无法判断F做功的大小关系三、实验题11．测量玩具遥控汽车的额定功率实验，简要步骤如下：A．测出小车质量为0.6kg。

高中物理学习材料桑水制作人教版物理高一必修二第七章第四节重力势能同步练习题一、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20JB．减少20JC．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．-mg hB．-mg（H+h）C．mgHD．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，6、物体做自由落体运动，pE和h之间关系的是（）下列所示图象中，能正确反映pA．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 ．MgHB ．HgH+MgaC ．M （g-a ）D ．Mga9、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H ，则物体重力势能的增加量（ ）A ．等于MgHB ．小于MgHC ．大于MgHD ．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pA E 、pB E 的关系是（ ）A ．pA pB E E ＞B ．pA pB E E ＜C ．pA pB E ED ．无法比较12、如图所示，B 物体的质量是A 物体质量的12，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 ．15HB ．25H C ．45H D ．13H 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P E 和整个过程中重力所做的功G W 为（ ）A ．0 mghB ．-mgh mg （h+H ）C ．0 mgHD ．-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0L ，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 ．0mg L L +（）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 ．mgHB．22m g mgHk+C．22m g mgHk-D．mgmgHk+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210/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210/g m s ）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 3，试估算每秒钟水的重力势能的变化量（g 取210/m s ）．25、如图所示，劲度系数为1k 的轻质弹簧两端分别与质量为1m 、2m 的物块1、2拴接，劲度系数为2k 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、D2、A3、A4、D5、C6、B7、D8、A9、C10、B11、B12、B13、A14、D15、C16、-50J，增加17、-100J，700J18、有关，无关19、12 mgL20、716mgL21、8J ，8J22、（1）以桌面为参考平面，A 点的重力势能为：10.510 1.26PA E mgh J J ==⨯⨯=B 点的重力势能为：20.5100.84PB E mgh J J ==⨯⨯-=-（） （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0.510210P G AB E W mgh J J =-=-=-⨯⨯=-V 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：1mg x k= 当落地后，弹力为mg 时，弹簧又被压缩量为：2mg x k =， 故A 共下落的距离：122mg 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 =+V 24、1s 水流对水轮机所做的功：33371.010/2010/70 1.410W Gh vgh kg m m N kg m J ρ===⨯⨯⨯⨯=⨯； 由功能关系得，水的重力势能减少量71.410E W J ==⨯V ． 25、劲度系数为1k 的轻弹簧处于压缩状态，压缩量为：111m g x k ＝ 处于拉伸状态时的拉伸量为：221m g x k ＝ 开始平衡时，劲度系数为2k 的轻弹簧处于压缩状态，压缩量为：1232m g m g x k +＝物块2重力势能增加了：21223212222m g m g (m m )m gx m g m g k k ++⨯=＝ 物块1重力势能的增加量为：121123112211()()()m g x x x m m m g k k ++++＝。

第四节重力势能姓名学号A组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m的滑块沿高为h，长为l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mgh C．滑块的机械能保持不变D．滑块的重力势能增加了mgh 4．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, 1.25J 5．一质量为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)h第6题D．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/s 2，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？ （3Ｂ组10．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/4 B ．重力势能增加了mghC ．机械能损失了mgh/2D ．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W 1，在提后半段绳过程中人做的功为W 2，则W 1∶W 2为( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．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L 0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v 0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？B C第10题 第15题 第14题答案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．C 12．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。

D 重力势能实际上是物体和地球所共有的
4 一根长为2m、重为200N的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端缓慢地从
地面提高0.5m，另一端仍搁在地面上，则所需做的功为（g取10m/s2）
（）
A 400J
B 200J
C 100J
D 50J
5 不同质量的两个物体由同一地点以相同的动能竖直向上抛出，不计空气阻力，
则这两个物体（）
A 所能达到的高度和最大重力势能都相同
B 所能达到的最大高度不同，但最大重力势能相同
C 所能达到的最大高度和最大重力势能均不同
D 所能达到的最大高度相同，但最大重力势能不同
6 井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长1m的绳子系住一个重100N的物
体，则该物体的重力势能是（）
A 100J
B 900J
C -100J
D 不作规定，无法确定7 关于重力势能的几种理解，正确的是（）
A 重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功
B 相对于不同的参考平面物体其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
C 在同一高度将物体不论向任何方向抛出．只要抛出时的初速度大小相同，
则落地时减少的重力势能必相等
D 放在地面的物体，它的重力势能一定等于零
8 如下图，一物体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑到同一水平面上的B点
与C点，则下列说法中正确的是（）
A 沿AB面重力做功多
B 沿两个面重力做的功相同
C 沿AB面重力势能减少多。