热点二十 重力势能、弹性势能-【创新教程】2026年辽宁省普通高中学业水平合格考物理热点专练（山东省通用）

热点二十 重力势 热点集训 一、选择题 1.下列关于重力势能的说法正确的是 A.物体的重力势能一定大于零 B.在地面上的物体的重力势能一定等于零 C.物体的重力势能与零势能面的选取有关 D.物体重力势能的变化量与零势能面的选取 有关 2.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.物体重力所做的功等于物体重力势能的增加 3.如图所示，撑杆跳远运动包括三个阶段：助跑、撑 杆起跳、越横杆，其中发生了弹性势能转化为重 力势能的阶段是 助跑 撑杆起跳 越横杆 A.助跑阶段 B.越横杆阶段 C.撑杆起跳阶段 D.越横杆阶段和助跑阶段 4.蹦床运动员触簧下陷过程中重力势能、弹簧的弹 性势能的变化情况分别是 ( ) A.重力势能减小，弹性势能增大 B.重力势能增大，弹性势能减小 C.重力势能减小，弹性势能减小 D.重力势能增大，弹性势能增大 5.某同学把掉在地上的普通高中课本《物理必修第 二册》捡起放回课桌面，在此过程中，课本重力势 能的增加约为 A.0.3J B.3J C.30J D.300J 6.起重机将某物体提升，拉力做功10J,重力做了 8J的负功，则重力势能变化 () A.重力势能增加了2JB.重力势能增加了8J C.重力势能减少了8JD.重力势能增加了18J 文 能、弹性势能 名师点津 1.对重力势能的理解 (1)重力势能是一个相对量，它与参考平面的选取 有关.参考平面的选取是任意的；实际中应以计算 方便为原则，通常选取水平地面为参考平面. (2)重力势能的变化是绝对的，与参考平面的选 取无关。 (3)重力势能是一个标量，只有大小，没有方向，但 有正负.E。>0时，表示物体的重力势能比在参考 平面上的大；E。<0时，表示物体的重力势能比在 参考平面上的小. (4)重力势能是物体和地球这一系统所共有的，不 是物体单独具有的. (5)重力做功的特点 重力对物体做的功，只跟物体的起点和终点的位 置有关，而跟物体的运动路径无关 (6)重力做功与重力势能变化的关系：Wc= 一△Ep 2.重力势能和弹性势能的比较 项目 重力势能 弹性势能 被举高的物体由于 发生弹性形变的物 定 相对地球的位置发 体各部分之间由于 义 生变化而具有的 弹力的相互作用而 势能 具有的势能 表达式 E。=mgh B,-12(该表达 式不作要求) 重力势能的大小与 弹性势能与零势能 相 参考平面的选取有 位置的选取有关， 对 关，但重力势能的变 通常选取弹簧处于 性 化与参考平面的选 自然长度时的弹性 取无关 势能为零 重力势能是物体与地弹性势能是弹簧本 系统性 球这一系统所共有的 身具有的能量 重力势能的变化等 弹性势能的变化等 功能 关系 于克服重力所做 于克服弹力所做 的功 的功 联 两种势能分别以重力、弹力的存在为前 系 提，又由物体的相对位置来决定，同属机 械能的范畴；在一定条件下可以相互转化 7.如图所示，处于压缩状态的轻质弹簧将木块由静 止向右弹出，此过程中 WWWWWM 777777777 A.弹簧对木块做正功，弹性势能减少 B.弹簧对木块做正功，弹性势能增加 C.弹簧对木块做负功，弹性势能减少 D.弹簧对木块做负功，弹性势能增加 8.如图所示，“蹦蹦跳”杆中的弹簧向上弹起时（图 中从1到2的过程中)，小孩的重力势能、弹簧的 弹性势能的变化情况分别是 () 原 A.重力势能减小，弹性势能增大 B.重力势能增大，弹性势能减小 C.重力势能减小，弹性势能减小 D.重力势能增大，弹性势能增大 9.如图所示，小朋友在弹性较好 的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍， 在小朋友接触床面向下运动的 过程中，床面对小朋友的弹力 做功情况是 A.先做负功，再做正功 B.先做正功，再做负功 C.一直做负功 D.一直做正功 10.如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹 簧的弹力和弹性势能的变化情况是 () A.弹力变大，弹性势能变小 B.弹力变小，弹性势能变大 C.弹力和弹性势能都变小 D.弹力和弹性势能都变大 二、填空题 11.重力对物体做正功时，物体的重力势能 重力对物体做负功时，物体的重力势能 12.质量是5kg的铜球，从离地面15m高处自由下 落，其重力势能减少的数值等于一·(g取 10m/s2) 三、解答题 13.在离地面80m处无初速度释放一小球，小球质 量为m=200g,不计空气阻力，g=10m/s2,取 最高点所在水平面为参考平面.求： (1)第2s末小球的重力势能； (2)第3s内重力所做的功和小球重力势能的 变化. 一13.解析：设地球的质量为M,两颗人造卫星的线速度分别 为1、2，角速度分别为1、w2,运行周期分别为T1、T2, 向心力分别为F1、F2: 2 (1)根据万有引力和圆周运动规律G Mm-m r2 GM G,所以= 得入 r1_ 2 r2 故二者线速度之比为√2：1. (2)根据园周运动规律v=r得w=品 所以四=四.2=22 w2 v2 r1 1 故二者角速度之比为2√2：1. (3)根据圆周运动规律T=2π 所以=些=1 T2w12√2 故二者运行周期之比为1：2√2. (4)根据万有引力充当向心力公式F=GMm r2 所以-m1.222 F2m2r121 故二者向心力之比为2：1. 答：(1)√2：1(2)2√2：1(3)1：2√2(4)2：1 热点十九 1.D2.C 3.ABAB.无人机吊着货物竖直加速上升及匀速上升过程 中，无人机对货物的拉力均竖直向上，货物位移方向竖直 向上，力与位移方向相同，故无人机对货物均做正功，故 AB正确； C.无人机吊着货物悬停在空中，无人机对货物的拉力竖 直向上，而货物没有发生位移，故无人机对货物做功为0， 故C错误；D.无人机吊着货物竖直匀速下降，无人机对货 物的拉力竖直向上，货物的位移方向竖直向下，力与位移 方向相反，故无人机对货物做负功，故D错误 4.A5.B6.B7.A 8.D图甲中力做功W=Fxcos(180°一)； 图乙中力做功W=FLcos0; 图丙中力做功W=FLcos(180°-)； 图丁中力做功W=FLcos0. 故做功相同的是甲和丙，乙和丁. 9.D 10.D力F所做的功为：W=Fs=8X2J=16J 平均功率为：P=W=15W=4W,故D正确」 t 4 11.解析：列车以额定功率启动，功率不变，根据P=Fv可 知，速度增大，则牵引力减小，根据牛顿第二定律可知， 加速度减小，则列车做加速度减小的加速运动，是变加 速运动」 汽车速度最大时，汽车的牵引力大小与阻力大小相等， 故汽车所能达到的最大速度为：m=-1:0X107W Γf1×105N 100m/s 答案：变加速100 12.解析：当牵引力和阻力相等时，汽车的速度最大，由P= Fv=fv可得， 最大速度为：v= P=36000 f=2400 m/s=15m/s. 答案：15 13.解析：分别由W=Fcos0、P=W和P=Fcos0来求解. t (1)木块所受的合外力为： F=mgsin 0-umgcos 0-4 N 木块的加速度为：a=F=2m/s2 m 前2s内木块的位移：x=7a2=4m 所以，重力在前2s内做的功为：W=mgsin0Xx=48J (2)重力在前2s内的平均功率为：P=四=24W (3)木块在2s末的速度为：v=at=4m/s 重力在2s末的瞬时功率为：P=mgsin0Xv=48W 答案：(1)48J(2)24W(3)48W 热点二十 1.C2.C3.C4.A5.B6.B7.A 8.B在小孩将蹦蹦杆中的弹簧向上弹起的过程中，小孩相 对地球的高度上升，小孩的重力势能就增大，同时，弹簧 的压缩量逐渐减小，弹簧的弹性势能也会逐渐减小，故B 正确. 9.C10.D 11.解析：根据W=一△Ep可知，当重力对物体做正功时，物 体的重力势能减小；当重力对物体做负功时，物体的重 力势能增加. 答案：减少增加 12.解析：在下降过程中，重力做功为W=mgh=5×10×15J= 750J,则重力势能减小了750J. 答案：750J 13.解析：(1)第2s末小球所处的高度 h=-282=-20m 重力势能Ep=mgh=-40J Ep<0说明小球在参考平面的下方. (2②)第3s末小球所处的高度M=一2g?=一45m 第3s内重力做的功为W=mg(h一h')=50J 即小球的重力势能减少50J. 答案：(1)一40J(2)重力做功50J,重力势能减少50J 热点二十一 1.C冰壶运动过程中水平方向，只受到与速度方向相反的 摩擦力作用，速度减小，所以动能逐渐减小，选C. 2.C3.C4.C5.C 1 6.C在弹丸发射过程中，根据动能定理得：W合=2mv2= 7×20×(2.5×108)2J=6.25×102J. 7.BA.B.对于该学生踢球的过程，根据动能定理得人对 足球所微的功为：w=7md2=号×1×102J=501,故A 错误，B正确. C.D.由于足球在学生作用力方向上发生的位移未知，不是 20m,不能这样求功：W=Fs=200X20J=4000J,故C、D不 正确. 8.A由动能定理WF一W=Ek一0，可知木箱获得的动能 一定小于拉力所做的功，A正确. 9.A由A到C的过程运用动能定理可得： mgh+W-=0-2 mv2, 所以Wg日n,故A正电 10.C物体在恒定阻力作用下运动，其加速度随时间不变， 随位移不变，选项A、B错误；由动能定理，一∫x=E一 Ek0,解得Ek=Eko一fx,选项C正确，D错误. 1.解析：物体的动能为瓦=7m=号×2X华J=161. 1 整个过程中由动能定理得W=)m-0=号×2× 42J=16J. 答案：1616 12.解析：由动能的表达式A=之m2可知， (1)物体甲的速度是乙的2倍，Ek1:Ek2=4：1. (2)物体甲向北运动，物体乙向南运动，速度大小相同， 则Ek1：Ek2=1:1. 答案：(1)4：1(2)1：1 8 13.解析：(1)Ep=mgh=5000J. (2)E=号m6=625J. (3)mghmm-15 m/s. 答案：(1)5000J(2)625J(3)15m/s 热点二十二 1.C2.A3.C4.A5.D6.B7.C 8.A小球在曲面上下滑过程中，根据机械能守恒定律得 mgh=2mU,得u=√2gh,即小球与弹簧刚接触时，速 度大小为√2gh,故A正确. 小球与弹簧接触的过程中，弹簧的弹力对小球做负功，则 小球机械能不守恒，故B错误， 对整个过程，根据系统的机械能守恒可知，小球压缩弹簧 至最短时，弹簧的弹性势能为mgh,故C错误. 小球在压缩弹簧的过程中，弹力增大，则小球的加速度增 大，故D错误. 9.D人员沿斜面匀速下滑，速度没变，动能不变，重力做正 功，重力势能减小，摩擦力做负功，机械能减小，故D正 确，ABC错误.故选D. 10.D整个过程中物体的机械能守恒，取地面为零势能面， 由机械能守恒可得mgh=之m㎡，解得=√2g 11.BC 12.1AEF(2)D(31.362m明-mi 13.解析：(1)最高点的重力势能为： Ep=mgh=0.45×10×10J=45J. ☒高点的动能为因=子m=合×06X0J=0】 (3)对球飞出至最高点过程由机械能守恒定律可知： 1 2 mvo2-mghm 解得：o=24.5m/s. 答案：(1)45J(2)90J(3)24.5m/s 热点二十三 1.B2.B3.A4.D5.B 6,D玻璃棒带正电的原因是：玻璃在与绸子摩擦过程中失 去电子而显正电性，所以玻璃上带正电，故D项正确， 7.D同种电荷之间相互排斥，异种电荷之间相互吸引，但 不要忽略了带电体可以吸引不带电的轻小物体这一性 质，由此可知，乙一定带负电，而甲可能带正电也可能不 带电，只有选项D正确. 8.A根据静电感应现象，带正电的导体C放在枕形导体附 近，在A端出现了负电，在B端出现了正电，这样的带电 荷并不是导体中新有的电荷，只是电荷的重新分布，金箔