课时测评25 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（粤教版）

课时测评25　势能 (时间：30分钟　满分：60分) (本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！) (选择题1－10题，每题3分，共30分) 1.如图所示，质量关系为m1>m2>m3的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、3是光滑的，轨道2是粗糙的，重力对小球做的功分别为W1、W2、W3，则下列判断正确的是(　　) A．W1>W2＝W3 B．W1＝W3>W2 C．W1＝W2＝W3 D．W1>W2>W3 答案：D 解析：重力做功W＝mgh，h相等，由于m1>m2>m3，所以W1>W2>W3，故D正确。 2．物体在运动过程中，克服重力做功50 J，则(　　) A．重力做功为50 J B．物体的重力势能一定增加50 J C．物体的重力势能一定减小50 J D．物体的重力势能一定是50 J 答案：B 解析：克服重力做功50 J，即重力做功为－50 J，物体的重力势能一定增加50 J，故B正确。 3.一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平地面上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化，下列说法正确的是(g取10 m/s2)(　　) A．重力做功为1.8 J B．重力做了0.55 J的负功 C．物体的重力势能减少了0.55 J D．物体的重力势能增加了1.25 J 答案：C 解析：在整个过程中，物体下降的高度为h＝1.8 m－1.25 m＝0.55 m，该过程中重力对物体做正功，W＝mgh＝0.1×10×0.55 J＝0.55 J，故A、B错误；重力做多少正功，重力势能就减少多少，小球的重力势能减少了0.55 J，故C正确，D错误。 4.一实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论正确的是(　　) A．铁球的重力势能大于木球的重力势能 B．铁球的重力势能等于木球的重力势能 C．铁球的重力势能小于木球的重力势能 D．木球的重力势能不会大于铁球的重力势能 答案：C 解析：因为铁球的密度大于木球的密度，所以质量相等的铁球和木球，木球的体积较大，放在同一水平地面上时，木球的重心高，因此，木球的重力势能大于铁球的重力势能，故选C。 5.如图所示，撑竿跳高运动员自起跳到跨越横杆的过程中，撑竿先发生弯曲再恢复到原状。在此过程中，下列说法正确的是(　　) A．重力对运动员做正功 B．撑竿的弹性势能一直减小 C．撑竿的弹性势能一直增加 D．撑竿的弹性势能先增大后减小 答案：D 解析：撑竿先发生弯曲再恢复到原状，运动员向上运动，重力做负功，撑竿的弹性势能先增大后减小。故选D。 6.(多选)如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，弹簧始终在弹性限度内。在此过程中，以下说法正确的是(　　) A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 B．物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等 C．弹簧的弹力做正功，弹性势能增加 D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加 答案：BD 解析：由W＝x＝·x＝kx2可知选项A错误；弹簧开始被压缩时弹力小，弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的距离做的功多，故选项B正确；物体压缩弹簧的过程，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，弹性势能增加，故选项C错误，D正确。 7.如图所示，小朋友站在“蹦蹦跳”上随踏板跳跃，从状态1到状态2是着地后杆外的弹簧向上弹起并恢复原长的过程。在此过程中关于小朋友的重力势能Ep重和弹簧的弹性势能Ep弹的变化，下列判断正确的是(　　) A．Ep重减小，Ep弹增加 B．Ep重减小，Ep弹减小 C．Ep重增加，Ep弹减小 D．Ep重增加，Ep弹增加 答案：C 解析：弹簧向上弹起并恢复原长的过程，小朋友克服自身重力做功，重力势能增加，弹簧弹力做正功，弹性势能减小，即Ep重增加，Ep弹减小，故C正确。 8.作为高一学生的你参加引体向上体能测试，若你在20 s内完成10次标准动作，每次引体向上的高度约为50 cm，则此过程中你克服重力做功的平均功率最接近于(　　) A．0 B．150 W C．300 W D．450 W 答案：B 解析： 学生的质量约为60 kg，10次引体向上克服重力做功为W＝mgΔh×10＝60×10×0.5×10 J＝3 000 J，此过程中克服重力做功的平均功率为＝＝150 W，故选B。 9.如图所示，一颗人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动，则(　　) A．卫星在A点的势能比在B点的势能大 B．卫星在B点的势能比在A点的势能大 C．卫星在A、B两点的势能相等 D．条件不足，无法比较 答案：B 解析：设A、B两点与地球的距离分别为hA和hB，如图所示，在AB连线上取A′点，使A与A′同处于以地心为圆心的同一圆上，则A与A′处卫星的势能大小相等。另外，若卫星由B运动至A′，则引力做正功，势能减少，故有EpA<EpB，故选B。 10.如图所示，物体A的质量为m，A的上端连接一个竖直轻弹簧，弹簧原长为L0，劲度系数为k，整个系统置于水平地面上。现将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，B点上移距离为L，此时物体A也已经离开地面，则下列说法中正确的是(重力加速度为g)(　　) A．提弹簧的力对系统做功为mgL B．物体A的重力势能增加了mgL C．物体A的重力势能增加了mg(L－L0) D．物体A的重力势能增加了mg 答案：D 解析：将弹簧上端B缓慢地竖直向上提起，由于开始时有支持力，故拉力先小于mg，物体离地后等于mg，拉力作用点的位移为L，故提弹簧的力对系统做功小于mgL，故A错误；B点上移距离为L，弹簧伸长量为ΔL＝，故A上升的高度为Δh＝L－ΔL，所以物体A的重力势能增加了ΔEp＝mg·Δh＝mg，故B、C错误，D正确。 11.(10分)现有一质量为m＝0.2 kg的小球，将其从离地H＝45 m处静止释放。测得小球经3 s后落地，每1 s时间内下落的距离分别为s1＝5 m、s2＝15 m、s3＝25 m，取地面为参考平面，g＝10 m/s2。求： (1)第1 s末小球的重力势能； (2)前2 s内小球重力势能的变化量； (3)整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率。 答案：(1)80 J　(2)－40 J　(3)30 W 解析：(1)第1 s末小球离地面的高度为h＝s2＋s3＝40 m 第1 s末小球的重力势能Ep＝mgh＝80 J。 (2)前2 s内小球重力势能的变化量 ΔEp＝－mg(s1＋s2)＝－40 J。 (3)整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率 P＝＝＝30 W。 12.(10分)(2024·湛江市第二中学高一校考期末)如图所示，小明同学在做值日擦桌面时，不慎将桌面上的橡皮扫出桌面，已知桌面距离地面的高度为h，橡皮落地时的速度方向与竖直方向的夹角为θ，当地的重力加速度为g。若不计空气阻力，取地面处为重力势能参考平面，求： (1)橡皮落地时的速度大小v； (2)橡皮被扫出桌面时的动能Ek与它的重力势能Ep之比。 答案：(1)　(2)tan2θ 解析：(1)橡皮擦落地的过程竖直方向做自由落体运动，设橡皮擦落地时竖直方向的速度为vy，有＝2gh 可得vy＝ 将落地时的速度沿水平和竖直方向进行分解，则有cosθ＝ 可得v＝。 (2)根据(1)可知tan θ＝，则 v0＝vy tan θ＝tan θ 橡皮被扫出桌面时的动能为 Ek＝＝mgh tan2θ 重力势能为Ep＝mgh 橡皮被扫出桌面时的动能Ek与它的重力势能Ep之比＝tan2θ。 学科网（北京）股份有限公司 $