第八章 2 重力势能-【新课程能力培养】2025-2026学年高中物理必修第二册练习手册（人教版）

N 高中物理必修第二册（人教版） 2.重力势能 基础练)习 知识点1重力势能 A.小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程， 1.下列说法正确的是() 重力做功最少 A.在水平地面以上某高度的物体重力势 B.小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程， 能一定为正值 重力做功最多 B.重力势能是地球和物体共同具有的， C.以桌面为参考面，小球的重力势能的 而不是物体单独具有的 减少量为mgh C.不同的物体中离地面最高的物体其重 D.以地面为参考面，小球的重力势能的 力势能最大 减少量为mg(H+h) D.离地面有一定高度的物体其重力势能：4.质量为50kg、高为1.8m的跳高运动员， 不可能为0 背越式跳过2m高的横杆而平落在高 2.下列关于重力势能与重力做功的说法中正 50cm的垫子上，整个过程中重力对人做 确的是() 的功大约为() A.物体克服重力所做的功等于重力势能 A.1000J B.750J 的增加 C.650J D.200J B.重力对物体不做功，物体的重力势能一5.在距离地面高2m的平台上，以15m/s 定为0 : 的初速度竖直上抛一质量为1kg的石块， C.重力势能等于0的物体，不可能对别 不计空气阻力，g取10m/s2,则下面说法 的物体做功 错误的是() D.用手托住一个物体匀速上举时，手的 A.抛出后第2s内重力所做的功是100J 支持力做的功等于克服重力所做的功 B.抛出后第2s内重力所做的功是0 与物体重力势能的增量之和 C.前3s内，重力势能的变化为0 3.如图所示，静止的小 D.前3s内，重力先做负功再做正功 球沿不同的轨道由同 一位置滑到水平桌面 知识点☑弹性势能 上，轨道高度为h,桌 6.弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关 面距地面高为H,物 第3题图 () 体质量为m,则以下说法正确的是() A.弹簧的长度 B.物体的质量 68)练 第八章机械能守恒定律 C.弹簧的形变量 D.弹簧的原长 7.关于弹力做功与弹性势能变化的关系，下 00000000M 列说法正确的是( 7777777777777777 第8题图 A.当弹力做正功时，弹性势能增加 A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成 B.当弹力做负功时，弹性势能增加 正比 C.当弹力不做功时，弹性势能为0 B.物体向墙壁运动相同的位移，弹力做 D.当克服弹力做功时，弹性势能将减少 的功相等 8.如图所示，一个物体以速度。冲向与竖 C.弹力对物体做正功，弹簧的弹性势能 直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的 减小 弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正 D.弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能 确的是（) 增加 提升练)可 9.在光滑的水平面上，物体a以较大速度va 力做的功是多少？全过程重力势能 向前运动，与以较小速度向同一方向 变化了多少？ 运动、连有轻质弹簧的物体b发生相互作 用，如图所示。在相互作用的过程中，当 系统的弹性势能最大时( nrarr 第10题图 0000000000ML 77 77777777 第9题图 A.Va>p B.Vx=Vb C.V<Ub D.无法确定 10.如图所示，一个质量为m的木块，以初 速度vo冲上倾角为0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，求： (1)上升过程木块的重力势能变化了 多少？ (2)木块从开始运动到返回出发点的过 程中滑动摩擦力做的功是多少？重 练(69 N 高中物理必修第二册（人教版） 11.如图所示，杆中点有一转轴0，两端分12.两个底面积均为S的圆桶，放在同一水 别固定质量为2m、m的小球a和b,当 平面上，桶内装水，水面高度分别为， 杆从水平位置转到竖直位置时，小球a 和h2,如图所示。已知水的密度为p, 和b构成的系统的重力势能如何变化？ 现把两桶间的阀门K打开，最后两桶水 变化了多少？ 面高度相等，则在此过程中重力所做的 功等于多少？ 2m 第11题图 第12题图 70)练高中物理必修第二册（人教版） (2)汽车从静止开始，以a=0.6m/s2匀加速行驶， 由牛顿第二定律得F-kmg-mgsin=ma,所以F'=ma+ kmg+mgsin o=4×10×0.6+4800=7.2×103(N),保持这一牵 引力，汽车可达到匀加速行驶的最大速度”，有=P 60x103 7.2x103 ≈8.33(ms),汽车的行驶时间1=”=83s≈ a0.6 13.9s。 (3)汽车匀加速运动的位移s==57.82m,汽车 2a 做功W=Fs=4.16x10J。 >"2.重力势能 1.B【解析】重力势能具有相对性，其大小或正负与 参考平面的选取有关，所以在地面以上某高度的物体的重 力势能不一定为正值，A错误；重力势能是地球和物体共 同具有的，B正确：重力势能的大小取决于物体质量和所 在的高度两个因素，C错误；若选取离地面某高度处为参 考平面，物体在那一高度的重力势能为0，D错误。 2.A【解析】物体克服重力所做的功等于重力势能 的增加，A正确；重力对物体不做功，重力势能不变， 但不一定为0，B错误；重力势能等于0，只能说明物 体在参考平面上，不影响其对别的物体做功，故C错 误；物体匀速上升，手的支持力大小等于物体的重力， 二者移动的距离相同，所以手的支持力做的功等于克服 重力做的功，也等于物体重力势能的增加量，而不是等 于二者的和，故D错误。 3.C【解析】重力做功与运动路径无关，A、B错误； 小球的重力势能的减少量等于重力做功，与参考面无关。 4.D【解析】要考虑运动员重心的变化高度，起跳 时站立，离地面0.9m,平落在50cm的垫子上，重心 下落了约0.4m,重力做功WG-mgh=200J。故选D。 5.A【解析】第2s内石块的位移A=15x27× 10x2m-15x1-7×10x1P）m-0m,故石块的重力在 第2s内不做功，A错误，B正确；石块上升到最高点的 时间仁=1.5s,故3s末，石块又落回到抛出点，前3s 内，重力势能的变化为0，C正确：前3s内，石块的重 力先做负功再做正功，直到3s末，重力做功为O,D正确。 6.C【解析】弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数、 弹簧的形变量有关，故C正确。 58 7.B【解析】弹力做正功时，弹性势能减少，弹力 做负功（克服弹力做功）时，弹性势能增加，当弹力不 做功时，弹性势能不变，故B正确。 8.D【解析】由功的计算公式W=Flcos0知，恒力 做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物 体的弹力是一个变力，故A、B错误：物体压缩弹簧的 过程中，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所 以弹力做负功，弹簧的压缩量增大，弹性势能增大，故 C错误，D正确。 9.B【解析】只要v>,a、b就有相对运动，弹簧 就会被压缩，弹力做负功，弹性势能增加，当v=时， a、b相距最近，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，故 B正确。 10.(1)mgLsin 0 (2)-2umgLcos 0,0,0 【解析】(1)上升过程中Wc=-mgLsin 0,木块的 重力势能增加△E,=mgLsin0。 (2)上升过程和返回过程滑动摩擦力大小相等，与 运动的方向相反，总是做负功。所以全过程滑动摩擦力 做的功是W=-F·2L=-2 mgLcos0；由于物体又回到了出 发点，所以重力做的功W。0,全过程重力势能没有变化。 11.减少了mgL 【解析】重力对小球a做的功为W=2mgL,重力对 小球b做的功为W=-mgL,则重力对由a、b组成的系 统所做的总功为Wc=W1+W2=2mgL+(-mgL)=mgL,因为 W。>O,所以系统的重力势能减少，且减少了mgL。 12.8(h-h) 【解析】本题可以采用“等效法”来解决，连接两 桶间的阀门打开后到两桶水面高度相等，这一过程中可 以等效为大部分水没有迁移，只是左桶中虚线上方的水 移到右方桶中虚线下方的空缺处，重心下降了：子(h: ha),被移动部分的水的质量mpV=P,》s,则重力 2 所做的功W=meh=子pes-haR。 3.动能和动能定理 1.B【解析】物体的运动方向不变时，其速度大小 可能变化，其动能可能变化，故A错误；物体的速度发 生变化时，其动能不一定变化，比如匀速圆周运动，其 速度变化，而动能却不变，B正确；速率变化，物体的