8.2 重力势能（专题训练）【五大题型】-2023-2024学年高中物理同步知识点解读与专题训练（人教版2019必修第二册）

8.2 重力势能（专题训练）【五大题型】 一．重力做功计算（共8小题） 二．重力势能的定义和公式（共6小题） 三．零势能面对重力势能定义的影响（共5小题） 四．重力做功与重力势能的关系（共10小题） 五．弹簧弹力做功与弹性势能的变化（共5小题） 一．重力做功计算（共8小题） 1．质量为1kg的小物体做自由落体运动，历时4s落地。重力加速度取g=10m/s。则不正确的是（　　） A．前2s、后2s，重力做的功之比为1：3 B．整个下落过程中，重力做功的平均功率为200W C．落地瞬间，重力做功的功率为400W D．第4s内重力做功的平均功率为35W 2．如图，质量为m的一磁铁吸附在铁板AB的下方，磁铁重心到铁板A端的距离为L，铁板A端与铰链连接，现缓慢推动B端，使铁板AB与磁铁一起绕铁板A端逆时针转动，转动过程中，铁板AB与磁铁始终保持相对静止，重力加速度为g，铁板AB与水平面夹角从变为过程中，则下列说法正确的是（　　） A．磁铁受到三个力的作用 B．磁铁可能不受摩擦力的作用 C．铁板AB对磁铁的作用力不做功 D．铁板AB对磁铁的作用力做功为 3．如图所示，两竖直杆P、Q相距L，把长为2L的细绳两端系在P、Q两杆上，结点分别为A、B，忽略打结对绳长的影响，用光滑轻质挂钩把质量为m的重物挂在绳上，重物可看作质点，对下列操作的判断正确的是（    ） A．仅缓慢下移结点B，重物的运动轨迹是直线 B．仅缓慢向右移动Q杆，重物的运动轨迹是直线 C．仅将结点B缓慢下移距离y，重力对重物做功为 D．仅缓慢向右移动Q杆过程中，细绳的张力始终为 4．（多选）如图所示，小明将叠放在一起的A、B两本书抛给同一水平高度的小强，已知A的质量为m，重力加速度为g，两本书在空中不翻转，不计空气阻力，则A、B在空中运动时（　　） A．A的加速度等于g B．B的加速度大于g C．A对B的压力等于mg D．A的重力做功为0 5．（多选）如图所示，光滑斜面倾角分别为α、β，，两小物体用细线相连，绕过光滑小滑轮静止放在斜面上，两边细线分别与斜面平行，P和Q高度相同。现在把细线剪断，则下列说法正确的是（　　）    A．从开始到落地，P和Q的运动时间相同 B．从开始到落地，重力做功相同 C．从开始到落地，重力做功的平均功率相同 D．P和Q运动到同一高度时重力做功的功率总相同 6．如图所示，小球质量为m，悬线长为L，小球在位置A时悬线水平，放手后，小球运动到位置B，悬线竖直。设在小球运动过程中空气阻力f的大小不变，重力加速度为g，在该过程中，重力做的功为 ，空气阻力做的功为 。 7．小敏利用如图所示的斜面和滑轮装置将一质量的重物搬运到高处，滑轮两侧的轻绳均平行于斜面，若小敏沿斜面方向拉绳子的力，斜面倾角。求： （1）拉力做的功是多少？ （2）斜面和滑轮装置的机械效率是多少？    8．如图所示为背越式跳高的精彩瞬间，北京时间2023年5月14日，中国跳高名将张国伟在韩国益山亚太运动会男子跳高项目上以2.20米的好成绩夺得冠军。假设张国伟质量为60kg身高为1.8m重心在身体中央，在某次背越式跳高中训练中重心恰好越过2.10m高的横杆而平落在垫子上，落垫时运动员的重心离地高度为60cm。取。 求：（1）上升阶段运动员要克服重力做多少功？ （2）下降阶段到落垫时重力做了多少功？    二．重力势能的定义和公式（共6小题） 9．如图所示，质量为m的金属小球，从离水面H高处自由下落后进入水中。已知水深为h，若以水面为参考平面，小球运动至水底时的重力势能为（　　） A．mgH B．-mgh C．mg（H-h） D．-mg（H+h） 10．如图所示，质量为m的苹果，从离地面高H的树上由静止开始下落，树下有一深度为h的坑。若以地面为重力势能的零势能面，则当苹果落到坑底时，其重力势能为（　　） A． B． C． D． 11．如图所示，一个质量m=5 kg的箱子，在平行于斜面的拉力F作用下，静止在倾角为37°的斜面上。已知斜面足够长，与箱子间的动摩擦因数为0.3，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。下列说法正确的是（   ） A．保持箱子静止的最小拉力为F=30N B．保持箱子静止的最大拉力为F=45N C．当拉力F=52N时，经过1s箱子的动能为10J D．当拉力F=52N时，经过1s箱子的重力势能增加40J 12．（多选）如图所示是研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验示意图，下列对于此图的分析，正确的是（　　）    A．比较甲和乙，说明质量相等的物体被举得越高，势能越大 B．比较甲和丙，说明在同一高度处，质量越小的物体势能越小 C．比较乙和丙，说明质量越大的物体，势能越大 D．小木桩进入沙