第8章 第2节 重力势能-【重难点手册】2024-2025学年高中物理必修第二册同步练习题（人教版2019 浙江专用）

重难点手册高中物理必修第二册)（浙江专用） 平方向上有F=uN+Tcos0,汽车发动机的输出功率 度h共同决定，故A错误：物体在A,B两点的重力势 P=F,解得P=[Mg十T(cos0-sin8)],若输 能分别为E1=2J,E=一3J,则E>E·故B错 出功率不变，则有s广in0.即一山0实际上 误：选择地面为参考平面，在地面上的物体所具有的重 力势能等于0，不选择地面为参考平面，在地面上的物 0在不断诚小，可知cos≠sin0,即汽车发动机的输 体所其有的重力势能不等于0，故C错误：重力的施力 出功率在发生变化，故D错误. 物体是地球，受力物体是地球上的物体，重力势能是物 体和地球所共有的，故D正确 7.BD【解析】根据重力的方向向下，物体位移向上，可 确定重力做负功，在楼梯的支持力方向上没有位移，所 以支持力不做功，故A错误，B正确：重力势能增加量 为△E=mg△h=50×10×3×(10-1)J=1.35×10J, 第2节重力势能 故C错误，D正确. 1.B【解析】以水面为参考平面，小球运动至水底时的重 8.AC【解析】选取过人墙最高点的水平面为零势能参 力势能为E=一mgh,故选B 考平面，重力势能为mg(h一)，A正确：足球从被踢 2.C【解析】由于没有确定零重力势能参考平面的具体位 出至运动到最高点的过程中，高度增加了h,则重力势 置，所以无法确定皮球在A点和B点的重力势能，故 能的增加量为mgh.B错误：重力的功率为P=g号， AB错误；该过程中重力对皮球做功为W=g(H一h), 足球从被踢出至运动到最高点的过程中，竖直方向的 则该过程中皮球重力势能改变了△E=一W=g(h一 速度马一直减小，重力的功率一直减小，运动到最高 H),故C正确，D错误。 点时，以=0，重力的瞬时功率为0，C正确，D错误。 3.C【解析】若以桌面为零势能面，小球的重力势能大小 9.C【解析】整个过程中重力做正功，重力势能诚少，有 为En=ng(H一h),故选C W,=-△E=mglsin37°=1×10×9×0.6J=54J,可 4.C【解析】物体的下落高度为H十h,所以重力对物 得△E。=一54J,即重力做功为54J,重力势能减小了 体做功为W。=mg(H+h),可知物体的重力势能减少 54J,故A错误，B正确：小滑块在斜面上做匀加速直线 mg(H+h),放A错误，B正确：全过程中物体的初、末 运动，设加速度为α，滑到斜面底端时的速度为，根据 动能都为0，根据动能定理可知合力对物体做的总功为 运动学规律可得-2al,其中a=gsin37°=6m/s, 0,故C正确：以地面为参考平面，坑地处小球重力势能 解得v=63m/s,滑块滑到底端时在竖直方向的分速 为一mgh,故D错误 度为=sin37=6,3×0.6m/s=3.6v3m/s,小物 5.B【解析】物体向左运动，物体受到的弹力方向向右， 块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为P。一mg马一 故弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，故A错 36√5W,故C正确，D错误。 误，B正确：弹簧的弹力为F=kx,弹力做功表达式W= 10.C【解析】当力F最小时，静摩擦力方向沿斜面向 =0生兰r=方，可见物体对弹簧做的功与弹簧 上，有Fnm十ngeos37°=mgsin37°，解得F= 2 18N,当力F最大时，静摩擦力方向沿斜面向下，有 压缩量的平方成正比，故C错误：物体向墙壁运动相同 F=mgsin37°+mgeos37°=42N,AB错误，当拉 的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，故D错误。 力F=52N时，箱子向上运动的加速度4= 6.D【解析】由公式E=mgh可知，重力势能的大小只 由物体的质量m、重力加速度g和相对参考平面的高 F=mgcos37-mgsin37=2m/s,经过1s箱子 30 练习册参考答案与解析次 的速度=a=2m/s,动能为=之m心=10小，箱子 定理得上升阶段有一mgh一h=0一之m话，下落阶段 的重力势能增加量△，=mgim37=mg受1·sn37 有mg一h=之m(受)】 一0，联立解得空气阻力大小 30J,C正确，D错误 11.橡皮筋挂质量为M的物体，伸长a时，物体所受重力 =号g,放选C 4.B【解析】小球到达最低点时对绳子的拉力大小为 等于弹力，有Mg=a,故橡皮筋的劲度系数k=s 2.5mg,有25mg一mg=m二，从释放至摆到最低点 当m由静止下落至最低点的过程中，始，末位置速 度为0，重力克服弹力做功，橡皮筋的弹性势能增加量 的过程中有号m一0=mg一Wm,解得W= 为mgh十a)=之如2=之Mea,解得h=(以-1)a, 1 mgL,故选B 12.A【解析】小球下落到最低点时重力势能全部转化 5.A【解析】小球落到地面的过程，根据动能定理有 为弹簧的弹性势能，此时弹性势能最大，根据能量守 mgH=E,可知小球落地时动能等于mgH,A正确： 恒有E=3mg,故A正确：根据弹性势能表达式 小球在运动的全过程，根据动能定理有mg(H十h) E=立k,有3mg=之k,解得k-,放 f=0,解得小球在泥土中受到的平均阻力为∫= C错误：当小球的重力等于弹簧弹力时，小球有最大 mgH+2,B错误：小球陷入泥中的过程，根据动能定 h 速度，有mg=kx,再根据弹簧和小球组成的系统机械 理有mgh一W,=0一E,解得W,=mgh十E,可知小 能守恒，有mg十2如)=子md十k2,解得最 球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功大于刚落 到地面时的动能，C错误：结合B项分析可知，整个过 大速度为=√西二，故B错误：小球运动到最低 程中小球克服阻力做的功为W;=fh=mg(H十h), 点时有k.o一mg=a,解得a=5g,故D错误。 D错误。 第3节动能和动能定理 6.B【解析】小物块水平方向受到拉力F和摩擦力F,的 1B【解析】物体的动能不变，则速度的大小不变，但是 作用，根据动能定理有公=之m-0=(F-L+ 速度的方向可能会变化，运动状态可能变化，AC错误： x),故A错误：小车相对于地面的位移为x,水平方向仅 物体的速度不变，则其动能也不变，B正确：物体的动 受小物块对小车的摩擦力，根据动能定理有区= 能不变，可能只是速度大小不变，但是速度的方向可能 会变化，比如匀速圆周运动，速度大小不变，方向时刻 立mm=F2,故B正确：小物块相对于地面的位移为L十 改变，合外力充当向心力，合外力不为0，D错误. ,则克服摩擦力做的功为W=F(L.十x),故CD错误 2.A【解析】由题图可知，在0~1s内，动能增加，故合 7.A【解析】0一10m内物块上滑，由动能定理有 外力做正功，故A正确：在1~2s内，动能减小，故合 一ngsin30°·x-=Ek一Ew,整理得E=E 外力做负功，故B错误：在0一2s内，动能先增大后减 (mgsin30°+fDs,结合0~10m内的图像得斜率的绝 小，故合外力先做正功，后做负功，故C错误：在0~3s 对值k=mgsin30°+f=4N.10~20m内物块下滑， 内，动能先增加后减小，故合外力先做正功，后做负功， 由动能定理有(mgsin30°一f)(s一s）=E,整理得 故D错误. Ek=(ngsin30°-Ds-(ngsin30°一f)s1,结合10 3.C【解析】物休在上升和下落过程中，空气阻力都做负 20m内的图像得斜率k'=ngsin30°一f=3N,联立解 功，设空气阻力为了，物体上升的最大高度为h,由动能 得=0.5N,m=0.7kg,故选A 31第人章机械能守恒定律 第2节 重力势能 A基础过关练 测试时间：15分钟 4.(2024·浙江义乌中学月考)（多选）如图所示， 1.如图所示，质量为m的金属小球从离水面H 将质量为m的物体从地面上方H高处无初速 高处自由下落后进入水中.已知水深为h,若以 度释放，落到地面后在地面上打出一个深为 水面为参考平面，小球运动至水底时的重力势 的坑，在此过程中( 能为(). A.重力对物体做功为mgH A.mgH B.-mgh B.物体重力势能减少mg(H十h) C.mg(H-h) D.-mg(H++h) C.全过程中合力对物体做的总功为0 AO D.以地面为参考平面，坑地处小球重力势能为 mgh BO 5.(2024·浙江宁波效实中 学期中)如图所示，一个物 wwwwWMwMW 体以速度4冲向与竖直墙 第1题图 第2题图 壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体 2.(2024·浙江杭州高级中学月考)如图所示，在 压缩，在此过程中，以下说法正确的是( 离地面高为H处的A点将皮球释放，皮球被 A.弹力对物体做正功，弹簧的弹性势能减小 地面反弹后上升到离地面高为h的B点的过 B.弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加 程中（已知皮球的质量为m,当地重力加速度 C.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 为g),以下说法正确的是( D.物体连续向墙壁运动相同的位移，弹力做的 A.皮球在A点的重力势能为mgH 功相等 B.皮球在B点的重力势能为mgh 乃综合提能练 测试时间：30分钟 C.该过程中皮球重力势能改变了mg(h一H) 6.关于重力势能，下列说法正确的是( D.该过程中皮球重力势能改变了mg(H一h) A.重力势能的大小只由物体本身决定 3.如图所示，桌面距水平地面高度为h,可以看成 B.物体在A、B两点的重力势能分别为E。= 质点的小球距地面高度为H,小球质量为m, 2J,E=一3J,则E<E 重力加速度为g,若以桌面为零势能面，则小球 C.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等 的重力势能大小为( 于0 A.mgh B.mgH D.重力势能是物体和地球所共有的 C.mg(H-h) D.mg(H+h) 7.(多选)如今高层居民小区越来越多，家住高 层，窗外“风光无限”.可电梯房虽好，就是怕停 H 电，要是电梯停运了，会给高层住户的生活带 来诸多不便.家住10楼的李同学某次停电时 步行从一楼走楼梯回家，已知该同学质量为 50kg,每层楼的高度为3m,取g=10m/s2, 第3题图 第4题图 则该同学在这个过程中(). 55 重难点手册高中物理必修第二册则（浙江专用） A.重力做负功，楼梯的支持力做正功 大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10m/s, B.重力做负功，楼梯的支持力不做功 sin37°=0.6，cos37°=0.8.下列说法正确的 C.重力势能增加1.5×10J 是( ) D.重力势能增加1.35×10J A.保持箱子静止的最小拉力为F=30N 8.(2024·浙江镇海中学月考)（多选）如图所示 B.保持箱子静止的最大拉力为F=45N 是足球比赛运动员发定位球的示意图，运动员 C.当拉力F=52N时，经过1s,箱子的动能 把质量为m的足球从水平地面踢出，足球恰好 为10J 飞过高为h。的人墙顶部，并继续在空中运动 D.当拉力F=52N时，经过1s,箱子的重力 到最高点，足球可视为质点，不计空气阻力， 势能增加40J 重力加速度为g,下列说法正确的是( ). 11.(2024·广东实验中学期末)如图所示，有一 原长为l的橡皮筋，上端固定，在下端拴一质 量为M的物体时，橡皮筋伸长量为a且恰好 断裂.若该橡皮筋下端拴一质量为m(m<M) A,以过人墙顶部的水平面为参考平面，足球在 的物体，将m从橡皮筋没有形变的位置，竖直 最高点的重力势能为mg(h一ho) 向上举高h后，由静止释放，也恰能使橡皮筋 B.足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重 伸长量为α时断裂，求橡皮筋的劲度系数和h 力势能增加了mg(h一ho) 的表达式（设橡皮筋遵守胡克定律）. C.足球从被踢出至运动到最高点的过程中，重 力的瞬时功率一直减小 D.足球运动到最高点时，重力的瞬时功率最大 9.(多选)如图所示为倾角为37°、 长度为9m的光滑固定斜面，一 个可视为质点的小物块，其质量 37° 为1kg,从斜面顶端由静止开始下滑至斜面底 C 强基突破练 测试时间：10分钟 端，重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力，取 12.如图所示，在一直立的光滑管内放置 sin37°=0.6，cos37°=0.8.则(). 轻质弹簧，上端O点与管口A的 A.整个过程中重力势能减少72J 距离为2xo,一质量为m的小球从管 B.整个过程中重力做功为54J C.小物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为 口由静止下落，将弹簧压缩至最低点 B,压缩量为x,不计空气阻力，重力 363W 加速度为g,弹簧的弹性势能E,与 D.小物块滑到斜面底端时重力的瞬时功率为 48√3W 形变量x的关系为E,=号k2,则( 10.(2024·浙江诸暨中学期末) A.弹簧的最大弹性势能为3mg 如图所示，一个质量m=5kg B.小球运动的最大速度为2√gx 的箱子在平行于斜面的拉力F人3 作用下，静止在倾角为37°的斜面上.已知斜 C,弹簧的劲度系数为m8 面足够长，与箱子间的动摩擦因数为0.3，设最 D.小球运动中最大加速度为g 56