第8章 2 重力势能（Word练习）-【精讲精练】2025-2026学年高中物理必修第二册（人教版）

[对应学生用书作业(十八)P35] [基础训练] 1．关于重力势能，下列说法正确的是(　　) A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能变小了 D．重力势能的减少量等于重力对物体所做的功 解析　位置确定，再选择零势面后，物体的重力势能才确定，A错误；如果物体位于零势面下方，它与零势面距离越大，重力势能越小，B错误；重力势能的正、负表示大小，－3 J比－5 J大，C错误，D正确。 答案　D 2．(多选)如图所示，质量为m的小球在半径为R的半圆形轨道上来回运动，下列说法正确的是(　　) A．若A、B等高，从A到B重力做功为mg·2R B．若A、B等高，从A到B重力做功为零 C．若轨道有摩擦，重力做的功最多是mgR D．若轨道有摩擦，重力做的功可以大于mgR 解析　若A、B等高，从A到B，小球在竖直方向上的位移为零，故重力做功为零，A错误，B正确；小球下落的高度最大为R，故若轨道粗糙，重力做功最多是mgR，故C正确，D错误。 答案　BC 3．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 解析　根据重力做功与重力势能变化的关系得WG＝－ΔEp 当重力对物体做正功时，重力势能一定减小 根据动能定理得W合＝ΔEk 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，故A、B、D错误，C正确。 答案　C 4．航天飞机围绕地球运动一段时间后要返回地面，在返回过程中，下列说法正确的是(　　) A．重力不做功，物体重力势能不变 B．重力做正功，物体重力势能变大 C．重力不做功，但物体重力势能变小 D．重力做正功，物体重力势能变小 解析　由功的公式可知重力做正功，由重力做功与重力势能的变化关系可知重力势能减小，D正确。 答案　D 5．一条长为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∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 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＝ΔEp1，ΔEp1＝mg·＝mgL；提起后半段人对绳做的功又增加了绳的重力势能W2＝ΔEp2＝mg－mgL＝mgL，所以W1∶W2＝1∶3，C正确。 答案　C 6．如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，选取桌面为零势能面，则小球触地前瞬间的重力势能为(　　) A．mgh B．－mgh C．mg(H＋h) D．－mg(H＋h) 解析　取桌面为零势能面，小球触地前瞬间的重力势能为Ep＝－mgh，故B正确，A、C、D错误。 答案　B 7．(多选)如图所示，在一次“蹦极”运动中，人由高空下落到最低点的整个过程中，下列说法正确的是(　　) A．重力对人做正功 B．人的重力势能减小 C．橡皮绳对人做正功 D．橡皮绳的弹性势能增加 解析　人一直在下落，故重力对人做正功，人的重力势能不断减小，A、B正确；橡皮绳不断伸长，弹力对人做负功，使橡皮绳的弹性势能不断增加，故C错误，D正确。 答案　ABD [能力提升] 8．一物体做自由落体运动，关于其相对于地面的重力势能与下落速度的关系，下列各图中表示正确的是(　　) 解析　设物体开始下落时离地面的高度为h0，物体下落h时的重力势能Ep＝mg(h0－h)＝mg＝mgh0－mv2，所以Ep与v的关系图像为抛物线的一部分，且开口向下，C正确。 答案　C 9．要将一个质量为m、边长为a的匀质正立方体翻倒，推力对它做的功至少为(　　) A． mga B． C． D． 解析　正确地画出物体在翻倒的过程中的示意图，是解答问题的关键，推力对物体所做的功，增加了物体的重力势能，即WF＝ΔEp，ΔEp＝mg＝，故选D。 答案　D 10．自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，以下说法正确的是(　　) A．小球的速度逐渐减小 B．小球、地球组成系统的重力势能逐渐减小 C．弹簧的弹性势能先逐渐增大再逐渐减小 D．小球的加速度逐渐增大 解析　小球做加速度先减小到0后逐渐增大的变速运动，小球速度先增大后减小，故A、D错误；小球的重力势能逐渐减小，由于弹簧的压缩量逐渐增大，因此弹簧的弹性势能逐渐增大，故B正确，C错误。 答案　B 11．如图所示，光滑匀质铁链总长度为2 m，质量为10 kg，铁链跨过一光滑的轻质定滑轮。开始时铁链的两端相齐，当略有扰动时某一端开始下落。从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中，重力对铁链做了多少功？重力势能如何变化？(g取10 m/s2) 解析　如图所示，开始时，铁链重心在A点，铁链将要离开滑轮时，重心在B点， 则此过程中铁链重心下降距离Δh＝0.5 m， 重力做功WG＝mgΔh＝10×10×0.5 J＝50 J， 重心下降，重力做正功，故铁链重力势能减少50 J。 答案　50 J　重力势能减少50 J 12．在离地面80 m处无初速度释放一小球，小球质量m＝200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在水平面为参考平面，求： (1)在第2 s末小球的重力势能； (2)在第3 s内重力所做的功和重力势能的变化。 解析　(1)在第2 s末小球所处的高度 h＝－gt′2＝－×10×22 m＝－20 m。 重力势能Ep＝mgh＝0.2×10×(－20) J＝－40 J。 Ep＜0说明了物体在参考平面的下方。 (2)在第3 s末小球所处的高度 h′＝－gt′2＝－×10×32 m＝－45 m。 第3 s内重力做功 W＝mg(h－h′)＝0.2×10×(－20＋45) J＝50 J， 即小球的重力势能减少了50 J。 答案　(1)－40 J　(2)50 J　减少了50 J 学科网（北京）股份有限公司 $