课时跟踪检测(十四) 势能（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理必修第二册（教科版）

课时跟踪检测(十四)　势能 (网阅作业，选择题请在答题区内作答) 1.关于重力势能，下列说法正确的是 (　 ) A.重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的 B.处在同一高度的物体，具有的重力势能相同 C.重力势能是标量，不可能有正、负值 D.浮在海面上的小船的重力势能一定为零 2.关于弹性势能，下列说法正确的是 (　 ) A.只要发生形变，物体就具有弹性势能 B.某一弹簧的长度越长，其弹性势能就越大 C.在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关 D.弹簧的弹力做正功，其弹性势能增加 3.(2025·广安高一期末)彩虹滑道在各游乐园和景区非常受欢迎。质量为70 kg的游客坐在质量为10 kg的橡胶圈上，一起从滑道顶端无初速度滑下，最后停在滑道水平末端。若滑道顶端到末端的高度差为6 m，取重力加速度g=10 m/s2，则此过程中橡胶圈的重力势能减小量为 (　 ) A.4 800 J　　　　　　　 B.4 200 J C.600 J D.0 4.如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达处时，速度减为0，则整个过程中，重力做功为 (　 ) A. B.mgh C.mgh D.0 5.如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则 (　 ) A.沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值 B.两小球到达C点和D点时，重力做功相等 C.两小球到达C点和D点时，重力势能相等 D.两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等 6.起跳摸高是同学们经常进行的一项活动。某学生身高1.80 m，质量70 kg，他站立举臂，手指摸到的高度为2.10 m。在一次摸高测试中，如果他先下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为2.55 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7 s。不计空气阻力(g取10 m/s2)，该同学跳起后增加的重力势能最大值是 (　 ) A.1 260 J B.1 470 J C.315 J D.1 785 J 7.(2025·南充高一期中)如图所示，四块质量均为m、厚度均为d的砖(质量分布均匀)叠放在水平地面上。现将砖一块一块地平铺在地面上，重力加速度大小为g，则该过程中四块砖所受的重力做的功为 (　 ) A.2mgd B.4mgd C.6mgd D.8mgd 8.(多选)西双湖风景区内的十七孔桥(如图甲)是除水晶塔之外的又一标志性建筑，它不仅是南北两湖的分界点，更是联系东西两方景区的交通要冲，其模型可简化为图乙。已知孔桥的拱高为h，A、B两点在同一水平面上。一游客在由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是 (　 ) A.游客的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功 B.游客的重力势能先减小后增大，重力先做负功后做正功 C.游客的重力势能先增大后减小，重力先做正功后做负功 D.游客在整个运动过程中重力做功为零 9.如图所示，可爱的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形石块，已知其身长为3L，总质量为m，在图示位置毛毛虫的头部刚好到达石块的最高点，假设毛毛虫能一直贴着石块前行，则从图示位置到其头部越过石块顶端刚好到达石块底端时毛毛虫的重力势能变化量为 (　 ) A.mgL　B.mgL　C.mgL　D.mgL 10.(多选)如图所示，质量为m的书包放在水平地面上，其上端连接一劲度系数为k的轻弹簧，弹簧的上端点为P，开始时，弹簧处于原长状态，现在P点施加竖直向上的拉力，使P点缓慢上移，直到书包离开地面的高度为h，此过程中 (　 ) A.P点上升的高度为h+ B.书包的重力势能增加了mgh C.弹簧的弹性势能增加了mgh D.弹簧的弹性势能增加了 11.(14分)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，重力势能变化了多少?重力做功为多少?(重力加速度为g) 12.(16分)金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它的主体建筑地上88层，地下3层，高420.5 m，如图所示。距地面340.1 m的第88层是一个能够容纳1 000人左右的观光厅，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底。现有一质量为60 kg、身处第88 层的游客，则:(游客可视为质点，g取10 m/s2) (1)以地面为零势能参考平面，该游客的重力势能是多少?(4分) (2)以第88层为零势能参考平面，该游客的重力势能是多少?(6分) (3)以420.5 m的楼顶为零势能参考平面，若他乘电梯从地面上升到88层，需克服重力做多少功?(6分) 第 1 页 共 4 页 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十四) 1.选A　重力势能具有系统性，重力势能是物体与地球共有的，故A正确；重力势能等于mgh，其中h是相对于参考平面的高度，参考平面不同，h不同，另外质量也不一定相同，故处在同一高度的物体，其重力势能不一定相同，选项B错误；重力势能是标量，但有正负，负号表示物体在参考平面的下方，故C错误；零势能面的选取是任意的，并不一定选择海平面为零势能面，故浮在海面上的小船的重力势能不一定为零，选项D错误。 2.选C　只有发生弹性形变，物体才具有弹性势能，不是所有的形变都能使物体具有弹性势能，故A错误；弹簧的弹性势能与其弹性形变的大小有关，与其本身长度无必然联系，故B错误；在弹性限度内，弹性形变越大，弹性势能越大，故C正确；弹簧的弹力做正功，则弹簧的形变量减小，所以其弹性势能减小，故D错误。 3.选C　橡胶圈的重力势能减小量为ΔEp=mgh=10×10×6 J=600 J。 4.选B　根据重力做功与路径无关的特点，W=mg=，B正确。 5.选D　不管选哪一平面为零势能面，A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等，所以两小球在A点和B点时重力势能相等，D正确；两小球到达C点和D点时，不在同一水平面上，重力势能不相等，C错误；重力势能Ep=mgh，具有相对性，如果选A、P、B三点所在水平面为零势能参考平面，则两球在运动过程中的重力势能恒为负值；如果选C点所在水平面为零势能参考平面，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值，A错误；重力做功跟路径无关，只取决于物体所受重力及初、末两点竖直方向的高度差，两球从开始运动到C点和D点时竖直高度差不相等，重力做功不相等，B错误。 6.选C　人的重心升高的高度为:Δh=2.55 m-2.10 m=0.45 m，故该同学跳起后增加的重力势能最大值是:Ep=mgΔh=70×10×0.45 J=315 J。C正确。 7.选C　根据重力做功的公式可知W=mg×3d+mg×2d+mgd=6mgd。 8.选AD　游客由A到桥顶，重力做负功，重力势能增加，由桥顶到B，重力做正功，重力势能减小，整个过程游客的重力势能先增大后减小；由于A、B等高，则整个过程中重力做功为零，重力势能变化量为零，故A、D正确，B、C错误。 9.选B　选石块底端为零势能面，初状态毛毛虫的重力势能为Ep1=mg×sin 60°=mgL，毛毛虫头部越过石块顶端刚到达石块底端时的重力势能为=mg×sin 60°=mgL，其重力势能的变化量为ΔEp=Ep2-=mgL-mgL=mgL，故B正确，A、C、D错误。 10.选ABD　书包离开地面的高度为h时，弹簧的伸长量为x=，由几何关系知P点上升的高度为H=h+，故A正确；书包克服重力做功mgh，则书包的重力势能增加了mgh，故B正确；弹簧的弹性势能增加了·x=kx2=，与mgh没有直接关系，故C错误，D正确。 11.解析:小球做圆周运动的半径R=l-l=l 从A点运动到C点，小球下落高度h=l-2R=l 故重力做功WG=mgh=mgl 重力势能的变化量ΔEp=-WG=-mgl 负号表示小球的重力势能减少了。 答案:减少了mgl　mgl 12.解析:(1)以地面为零势能参考平面，游客在第88层时，相对参考平面的高度为340.1 m，则游客的重力势能 Ep1=mgh=60×10×340.1 J≈2.04×105 J。 (2)若以第88层为零势能参考平面，游客在第88层时，相对高度为零，故Ep2=0。 (3)克服重力做的功与零势能参考平面的选取无关，故克服重力做的功为ΔEp=mgh≈2.04×105 J。 答案:(1)2.04×105 J　(2)0　(3)2.04×105 J $