8.2 重力势能 课时检测 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

第 1 页 共 6 页 第2节 重力势能 课时检测 A组：基础巩固 一、选择题: 1．小铁球竖直上抛又回到抛出点的过程中，关于重力做功的说法正确的是(　　) A．重力做负功　 B．重力先做正功，再做负功 C．重力做正功　 D．重力先做负功，再做正功 2．一小朋友在蹦床上玩耍的照片如图所示，在她从与蹦床接触到运动到最低点的过程中，关于此小朋友对蹦床作用力所做的功、蹦床弹性势能变化情况，下列说法正确的是(　　) A．正功，增大 B．正功，减小 C．负功，增大 D．负功，减小 3．如图所示的几个运动过程中，物体的弹性势能增加的是(　　) A．如图甲，撑竿跳高的运动员上升过程中，竿的弹性势能 B．如图乙，人拉长弹簧过程中，弹簧的弹性势能 C．如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能 D．如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能 4．如图所示，质量为m的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3，在空中达到的最高点位置2的高度为h，已知重力加速度为g。下列说法正确的是(　　) A．足球由1运动到2的过程中，重力做的功为mgh B．足球由2运动到3的过程中，重力势能减少了mgh C．足球由1运动到3的过程中，重力做的功为2mgh D．因为没有选定参考平面，所以无法确定重力势能变化了多少 5．竖直上抛一球，球又落回原处，已知空气阻力的大小恒定，则(　　) A．上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功 B．上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功 C．上升过程中克服重力做功的平均功率小于下降过程中重力的平均功率 D．上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率 6．(多选)物体在运动过程中，克服重力做功100 J，则以下说法正确的是(　　) A．物体的高度一定降低了 B．物体的高度一定升高了 C．物体的重力势能一定是100 J D．物体的重力势能一定增加100 J 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 7．如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点，若已知OD＝l，则小球由A点运动到C点的过程中，重力势能减少了多少？重力做功为多少？ B组：能力强化 一、选择题: 8.宇航员顺利返回地球后，又经过了两个星期左右的恢复锻炼，才逐渐适应地球的重力环境。如图所示，重物A质量为m，置于水平地面上。一根轻质弹簧，原长为L，劲度系数为k，下端与物体A相连接。宇航员恢复锻炼时将弹簧(初始为原长)上端点P缓慢地竖直提起一段高度使重物A离开地面。已知上端点P向上移动的高度为h，则这时重物具有的重力势能为(以地面为零势能面)(　　) A．mg B．mg(L－h) C．mg D．mg 9．如图所示，在光滑水平桌面上有一根轻质弹簧，将弹簧一端固定，另一端施以水平拉力使弹簧缓慢伸长。当弹簧伸长量为x时，外力对弹簧做功W1，当弹簧伸长量为2x时，外力对弹簧做功W2，弹簧始终处在弹性限度内，则(　　) A．W2＝W1 B．W2＝2W1 C．W2＝3W1 D．W2＝4W1 10．如图所示，一轻弹簧一端固定于О点，另一端系一重物，将重物从与悬点О在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中(　　) A.重力做正功，弹簧弹力不做功，弹性势能不变 B．重力做正功，弹簧弹力做正功，弹性势能增加 C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功 D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功 二、计算题(要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要标明单位) 11．如图所示，吊车以的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h，则：(重力加速度为g，不计空气阻力) (1)吊车钢索的拉力对物体做的功为多少？ (2)重力做的功为多少？ (3)物体的重力势能变化了多少？ 12．在离地面80 m高处无初速度地释放一小球，小球质量为m＝200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取释放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内重力的平均功率。 参考答案： A组：1.解析：D　当小铁球向上运动时，重力与运动方向相反，重力做负功；小铁球向下运动时，重力与运动方向相同，重力做正功，所以，重力先做负功，再做正功，故选D。 2.解析：A　在此小朋友从与蹦床接触到运动到最低点的过程中，她对蹦床作用力向下，小朋友对蹦床作用力做正功。蹦床的形变量越来越大，则蹦床弹性势能增大，故A正确，B、C、D错误。 3.解析：B　撑竿跳高的运动员上升过程中，竿的形变量减小，弹力做正功，所以弹性势能减小，故A错误；人拉长弹簧过程中，弹簧的形变量增大，弹力做负功，弹性势能增加，故B正确；模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的形变量减小，弹力做正功，所以弹性势能减小，故C错误；小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的形变量减小，弹力做正功，所以弹性势能减小，故D错误。 4.解析：B　足球由1运动到2的过程中，足球高度上升，重力做负功，所以重力做的功为－mgh，选项A错误；足球由2运动到3的过程中，重力做正功，重力势能减少了mgh，选项B正确；足球由1运动到3的过程中，高度没有变化，所以重力做功为零，选项C错误；重力势能的变化量与参考平面无关，重力势能的大小才与参考平面有关，选项D错误。 5.解析：B　重力做功的大小只与物体的初、末的位置有关，与物体的路径等无关，所以上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功，故A错误，B正确；物体在上升的过程中，受到的阻力向下，在下降的过程中受到的阻力向上，所以在上升时物体受到的合力大，加速度大，采用逆向思维，根据x＝at2知，物体上升时运动的时间短，根据P＝知，上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率，故C、D错误。6.解析：BD　克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度升高，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，但重力势能是相对的，增加100 J的重力势能，并不代表现在的重力势能就是100 J，故B、D正确，A、C错误。 7.解析：从A点运动到C点，小球下落h＝l， 故重力做功WG＝mgh＝mgl， 重力势能的变化量ΔEp＝－WG＝－mgl， 所以小球的重力势能减少了mgl 答案：mgl　mgl B组：8.解析：C　物块A刚离开地面时，弹簧弹力等于物块的重力，根据胡克定律得弹簧伸长的长度为x＝，上端点P向上移动的高度为h，则物块上升的高度为H＝h－x，以地面为参考平面，这时物块A具有的重力势能为Ep＝mgH＝mg，故C正确，A、B、D错误。 9.解析：D　施以水平拉力，弹簧缓慢伸长过程中，拉力等于弹簧弹力，与弹簧的伸长量成正比F＝F弹＝kx，外力做功W＝x＝x＝kx2可知W∝x2，当伸长量变为原来的2倍时，外力做的功变为原来的4倍，即W2＝4W1，故A、B、C错误，D正确。 10.解析：C　重物由A点摆向最低点B的运动中，重力做正功，弹簧伸长，弹力对重物做负功，弹簧弹性势能增加，A、B错误；若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，由于细绳不可伸长，细绳上弹力一直与重物速度方向垂直，弹力不做功，C正确；若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，由于细绳不可伸长，重物下落的高度变小，重力做功变小，细绳上弹力一直与重物速度方向垂直，弹力不做功，D错误。 11.解析：(1)设吊车钢索对物体的拉力为F， 物体的加速度a＝，方向竖直向下 由牛顿第二定律得mg－F＝ma， 故F＝mg－ma＝mg，方向竖直向上， 所以拉力做的功W＝Fh＝mgh。 (2)物体被提升高度为h，重力做的功WG＝－mgh。 (3)由于ΔEp＝－WG＝mgh，故物体的重力势能增加了mgh。 答案：(1)mgh　(2)－mgh　(3)增加了mgh 12.解析：(1)小球做自由落体运动，2 s内下落的高度为 h2＝gt22＝×10×22 m＝20 m 以释放点所在水平面为参考平面，在第2 s末小球的重力势能为 Ep＝－mgh2＝－0.2×10×20 J＝－40 J。 (2)小球在3 s内下落的高度为h3＝gt32＝×10×32 m＝45 m 第3 s内重力做的功为W＝mg(h3－h2)＝0.2×10×(45－20)J＝50 J 第3 s内重力做功的平均功率为P＝＝ W＝50 W。 答案：(1)－40 J　(2)50 W 学科网（北京）股份有限公司 $