课时测评21 重力势能-【金版新学案】2025-2026学年高中物理必修第二册同步课堂高效讲义配套练习（人教版）

课时测评21　重力势能 (时间：45分钟　满分：70分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－11题，每题4分，共44分) 1.如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度均为h，桌面距地面的高度为H，小球质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是(　　) A.小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少 B.小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多 C.以桌面为参考平面，小球的重力势能的减少量均为mgh D.以地面为参考平面，小球的重力势能的减少量均为mg(H＋h) 答案：C 解析：静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做功相同，故A、B错误；重力势能的变化量与参考平面的选择无关，重力做的功等于重力势能的减少量，三种情形下，重力做功均为mgh，则重力势能的减少量均为mgh，故C正确，D错误。故选C。 2.(多选)(2025·山西大同浑源七中高一下期末)关于重力势能，下列说法中正确的是(　　) A.重力势能的变化量只跟物体所处的初、末位置有关，与物体实际经过的路径无关 B.物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大 C.重力势能的变化量与参考平面的选取无关 D.一个物体的重力势能从－10 J变化到4 J，重力势能减少了 答案：AC 解析：重力势能的变化量只跟物体所处的初、末位置有关，与物体实际经过的路径无关，且物体重力势能的变化量与参考平面的选取无关，故A、C正确。若物体在参考平面的上方，则物体与参考平面的距离越大，它的重力势能越大；反之，若物体在参考平面的下方，则物体与参考平面的距离越大，它的重力势能越小，故B错误。一个物体的重力势能从－10 J变化到4 J，重力势能增加了，故D错误。故选AC。 3. (2025·陕西西安临潼区高一下期末)如图所示，质量m＝2 kg的小球，从离桌面H＝1.0 m高处由静止下落，桌面离地面的高度h＝0.8 m，若以桌面为参考平面，重力加速度g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A.小球在A点的重力势能为36 J B.小球在桌面上的重力势能为0 C.整个下落过程中重力势能减少了20 J D.若改变所选择的参考平面，小球在A、B点的重力势能不变 答案：B 解析：若以桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为EpA＝mgH＝20 J，小球在桌面上的重力势能为0，小球在B点的重力势能为EpB＝－mgh＝－16 J，整个下落过程中重力势能的减少量为ΔEp减＝mg(H＋h)＝36 J，A、C错误，B正确；若改变所选择的参考平面，则小球在A、B点的重力势能改变，D错误。故选B。 4. (2025·浙江台州十校联盟高一下期中)如图所示，一质量为m的游客乘坐摩天轮观光。假设该游客随摩天轮在竖直平面内做半径为R的圆周运动，重力加速度为g。在游客从最低点转过90°的过程中，其重力势能的增加量为(　　) A.mgR B.0.75mgR C.mgR D.2mgR 答案：A 解析：在游客从最低点转过90°的过程中，游客上升的高度为R，游客重力势能的增加量为ΔEp＝mgR。故选A。 5. (2025·云南曲靖宣威市高一下期末)排球是许多人喜爱的体育项目之一，如图为某同学将排球竖直向上垫起，一段时间后排球落回地面。若取排球初始位置所在水平面为参考平面，则排球在最高点时的重力势能为1 J，落到地面时的重力势能为－2 J，下列说法正确的是(　　) A.重力对排球所做的功等于重力与路程的乘积 B.上升阶段排球克服重力做的功大于下降阶段重力做的功 C.排球在最高点的重力势能大于落到地面时的重力势能 D.考虑阻力时，上升阶段排球的重力做的功和重力势能变化量绝对值间的关系为｜WG｜＞｜ΔEp｜ 答案：C 解析：重力对排球所做的功等于重力与竖直位移的乘积，A错误。排球在最高点时的重力势能为1 J，上升阶段排球克服重力做功1 J；落到地面时的重力势能为－2 J，下降阶段重力做功3 J，则上升阶段排球克服重力做的功小于下降阶段重力做的功，B错误。排球在最高点的重力势能大于落到地面时的重力势能，C正确。上升阶段排球的重力做的功和重力势能变化量绝对值间的关系为＝，与是否有阻力无关，D错误。故选C。 6. (2025·浙江台州六校联盟高一下期中)一个0.1 kg的球从1.8 m高的A处落到地上又弹回到的1 m高的B处，选B处所在水平面为参考平面，g＝10 m/s2，下列说法正确的是(　　) A.整个过程重力做功为1.8 J B.整个过程重力做功为－0.8 J C.球的重力势能减少了0.8 J D.球落到地面时的重力势能为0 答案：C 解析：整个过程重力做功为WG＝mgΔh＝0.8 J，根据ΔEp＝－WG＝－0.8 J，可知球的重力势能减少了0.8 J，故A、B错误，C正确；选B处所在水平面为参考平面，则球落到地面时的重力势能为Ep＝－0.1×10×1 J＝－1 J，故D错误。故选C。 7.物体做自由落体运动，Ep表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为参考平面，下列图像中能正确反映Ep和h之间关系的是(　　) 答案：B 解析：设初始位置距地面的高度为H，则Ep＝mg(H－h)，整理得Ep＝mgH－mgh，则Ep-h图像是斜率为负的倾斜直线。故选B。 8.如图是玩家玩“蹦极”游戏的示意图，玩家将一根长为lAB的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在跳台上的A点，其中lAB为弹性绳子的原长，C点是绳子弹力等于重力的位置，D点是玩家所到达的最低点，对于玩家从离开跳台至最低点的过程中，下列说法不正确的是(　　) A.重力对玩家一直做正功 B.玩家的重力势能一直减小 C.玩家通过B点之后，绳子具有弹性势能 D.从A到D，绳子的弹性势能一直增加 答案：D 解析：整个过程中，重力一直做正功，重力势能一直减小；玩家从开始下落到弹性绳子达到原长的过程中，弹性绳子不做功，此后弹性绳子一直做负功，弹性势能一直增加。故选D。 9. (多选)如图所示，一个物体在A点时，弹簧处于原长，将物体从A点推到B点，弹力做功为W1；将物体先从A点推到B点，再推到C点，最后再回到B点，弹力做功为W2。下列说法正确的是(　　) A.W1＜W2 B.W1＝W2 C.上述两个过程中弹簧的弹性势能变化不同 D.上述两个过程中弹簧的弹性势能均增加－W1 答案：BD 解析：对于同一弹簧，其弹性势能的大小取决于它的形变量，题述两个过程中弹簧的形变量相同，故有W1＝W2，而且均是外界对弹簧做正功，故弹簧的弹性势能均增加－W1。故选BD。 10.一个质量为m＝1 kg的小球从倾角α＝30°的光滑固定斜面上静止释放，经过一段时间沿着斜面运动了10 m。这个过程中小球重力势能的变化量以及重力做功的平均功率是(g取10 m/s2)(　　) A.－50 J，25 W B.－50 J，50 W C.－100 J，25 W D.－100 J，50 W 答案：A 解析：h＝xsin α＝5 m，ΔEp＝－mgh＝－50 J，对小球受力分析得mgsin α＝ma，可得a＝gsin α＝5 m/s2，由x＝at2代入数据解得t＝2 s，则＝＝25 W。故选A。 11.一质量为M的物块放在水平地面上，上面连接一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉弹簧上端的P点(开始拉时弹簧为原长)，如图所示。当P点位移为H时，物块缓慢地离开地面一段距离。重力加速度为g。在这个过程中物块增加的重力势能为(　　) A.MgH B.MgH＋ C.MgH－ D.MgH－ 答案：C 解析：弹簧的形变量x＝，则物块上升的高度h＝H－x＝H－；重力做负功，WG＝－Mgh，由ΔEp＝－WG可得物块增加的重力势能为ΔEp＝Mgh＝MgH－。故选C。 12.(10分)如图所示，一条铁链长为2 m，质量为10 kg，放在水平地面上，从拿住一端开始提起铁链直到铁链恰好全部离开地面的过程，铁链克服重力做功为多少？铁链的重力势能变化了多少？(g＝9.8 m/s2) 答案：98 J　增加了98 J 解析：铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了 Δh＝L＝1 m 铁链克服重力做功为｜WG｜＝mgΔh＝10×9.8×1 J＝98 J 则铁链的重力势能增加了98 J 。 13.(16分)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，(重力加速度为g，不计空气阻力)则： (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？ 答案：(1)mgh　(2)－mgh　(3)增加了mgh 解析：(1)设吊车钢索对物体的拉力大小为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)物体被提升的高度为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。 学科网（北京）股份有限公司 $