4.4 势能 同步练习-2025-2026学年高一下学期物理粤教版必修第二册

4.4势能 一、单选题 1．在小明沿滑梯加速下滑的过程中，他的（　　） A．动能不变 B．动能增加 C．重力势能不变 D．重力势能增加 2．下列各组物理量中，都是标量的一组是（　　） A．力、位移、功 B．质量、速度、动能 C．重力、重力势能、重力势能的变化 D．动能、重力势能、弹性势能 3．质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面的高度为h，如图所示。若以桌面为参考面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是（　　）    A．mgh，减少mg（H-h） B．mgh，增加mg（H+h） C．-mgh，增加mg（H-h） D．-mgh，减少mg（H+h） 4．如图所示，光滑弧形轨道高为h，将质量为m的小球从轨道顶端由静止释放，重力加速度为g，该过程中小球重力势能（　　） A．增加mgh B．减少mgh C．增加2mgh D．减少2mgh 5．2024年3月20日8时31分，探月工程四期鹊桥二号中继星由长征八号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场成功发射升空。如图所示，某阶段鹊桥二号中继星在椭圆轨道上运动，在中继星由远地点运动到近地点的过程中，下列说法正确的是（    ） A．万有引力对中继星做负功 B．万有引力对中继星不做功 C．中继星的重力势能增大 D．中继星的重力势能减小 6．一个重物处于高处时，其重力势能（　　） A．一定为正值 B．一定为负值 C．一定为零 D．可能为正，也可能为负，要看参考平面 7．2023年10月，由南平市教育局和体育局联合主办的中小学生运动会足球比赛在市体育中心举行，如图为某运动员踢出的足球在空中的运动轨迹，把足球视为质点，空气阻力不计。关于足球从踢出到落地的过程（　　） A．重力一直做负功 B．重力一直做正功 C．重力势能先增大后减小 D．动能先增大后减小 8．质量为的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高度为，如图所示，若以桌面为参考平面，重力加速度取10m/s2，那么小球落地时的重力势能、整个下落过程中重力势能的变化和重力做功分别是（　　） A．5J，重力势能减少15J，重力做功5J B．-5J，重力势能减少20J，重力做功20J C．5J，重力势能增加10J，重力做功-5J D．-5J，重力势能增加20，重力做功15J 9．在一次军事演习中某高炮部队竖直向上发射一枚炮弹．在炮弹由静止运动到炮口的过程中，克服重力做功W1，克服炮膛及空气阻力做功为W2，高压燃气做功W3．则在炮弹飞出炮口时（取开始击发时炮弹的重力势能为零）（   ） A．炮弹的重力势能为W2 B．炮弹的动能为W3-W2-W1 C．炮弹的动能为W3+W2+W1 D．炮弹的动能为W3+W2-W1 10．关于重力势能，下列说法正确的是（　　） A．重力势能的变化与物体实际经过的路径有关 B．重力势能的变化只跟重力做功有关，和其他力做功多少无关 C．重力势能是矢量，在地球表面以上为正，在地球表面以下为负 D．在地面上的物体，它的重力势能一定等于零 11．如图，一个轻弹簧上端固定，下端栓着一个小球，在弹性限度内，小球从轻弹簧原长处下落的过程中（    ）    A．小球的重力势能增大 B．小球的重力势能减小 C．弹簧的弹性势能减小 D．弹簧的弹性势能不变 12．学校组织春游，某同学从山腰爬至山顶，高度增加了50米。下列说法正确的是（　　） A．该同学的重力势能减少 B．该同学的重力势能增加 C．该同学的重力势能不变 D．无法确定重力势能的变化 13．关于重力势能，下述说法中正确的是（　　） A．物体具有的跟它的形变有关的能量叫重力势能 B．重力对物体做正功，物体的重力势能不一定减小 C．根据重力对物体所做的功，可以知道该重力势能的变化 D．重力不做功，其他力做功，物体的重力势能也可能变化 14．下面有关重力势能的说法中，正确的是（　　） A．举得越高的物体，具有的重力势能越大 B．质量越大的物体，具有重力势能越大 C．物体的重力势能不可能为零 D．物体的重力势能可能小于零 15．关于功和能下列说法正确的是（　　） A．物体只要受力，有位移，力就会对物体做功 B．人在上楼梯时，楼梯对人做正功 C．滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功 D．势能是标量，有正负，正负不表示大小 二、多选题 16．关于重力势能和弹性势能，下列说法正确的是（　　） A．重力对物体做正功，物体的重力势能就一定减小 B．重力势能的大小与零势能面的选取有关 C．某一弹簧的长度越长，其弹性势能就越大 D．弹簧的弹力做正功，其弹性势能增加 17．质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是（　　） A．物体重力做的功为 B．物体所受阻力做功为 C．物体重力势能减少了 D．物体所受合力做功为 三、解答题 18．某人用手将1kg物体由静止竖直向上提起1m，这时物体的速度为，其中当地重力加速度，求： （1）物体在1m处的动能； （2）若取出发点所在平面为零势能面，求物体在1m处的重力势能。 19．如图所示的两个轨道均光滑，它们的高度相同，均为h，使质量均为m的两个物体分别沿两个轨道由静止开始从顶端运动到底端．求： （1）两个物体在运动过程中，重力势能的变化及重力对物体所做的功． （2）若甲图是光滑的轨道，乙图是粗糙的轨道，则重力势能的变化量和重力所做的功如何变化？    20．物体从高处向低处运动，重力做什么功？物体的重力势能如何变化？重力做功和物体的重力势能变化有什么关系？ 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 1．B 【详解】在小明沿滑梯加速下滑的过程中，他的动能增加，重力势能减小。 故选B。 2．D 【详解】A．力是矢量，位移是矢量，功是标量，A不符合题意； B．质量是标量，速度是矢量，动能是标量，B不符合题意； C．重力是矢量，重力势能和重力势能的变化都是标量，C不符合题意； D．动能、重力势能、弹性势能都是标量，D符合题意。 故选D。 3．D 【详解】以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能为 整个过程中小球的重力做正功，故重力势能减少，重力势能的减少量为 故选D。 4．B 【详解】重力做正功，重力势能减少，所以小球从轨道顶端由静止释放下落高度为h时，重力势能减少量为 故选B。 5．D 【详解】中继星从远地点向近地点运动的过程中，万有引力对中继星做正功，重力势能减小，动能增大。 故选D。 6．D 【详解】重力势能是相对的，重力势能的正负由高度决定与参考平面的选取有关，参考平面不一定选地面，所以重物处于高处时，其重力势能可能为正，也可能为负，要看参考平面，故D正确，ABC错误。 故选D。 7．C 【详解】AB．足球从最低点到最高点再到最低点过程中，重力先做负功，后做正功，AB错误； CD．足球从最低点到最高点再到最低点过程中，重力势能先增大后减小，动能先减小后增大，C正确；D错误； 故选C。 8．B 【详解】以桌面为参考平面，则落地时的重力势能 整个下落过程中重力做功为正，为 则重力势能减少20J。 故选B。 9．B 【详解】A．取开始击发时炮弹的重力势能为零，克服重力做功，炮弹的重力势能增加，则在炮弹飞出炮口时炮弹的重力势能为，A错误； BCD．根据动能定理得 B正确，CD错误。 故选B。 10．B 【详解】A．重力势能的变化跟高度变化有关，与实际路径无关，A错误； B． 重力势能的变化与重力做功之间的关系为 他们的这个关系与其他力做功无关，B正确； CD．重力势能是标量，在参考平面以上是正，在参考平面以下是负，而参考平面的选取是任意的，故CD错误； 故选B。 11．B 【详解】在弹性限度内，小球从轻弹簧原长处下落的过程中，小球的重力对小球一直做正功，可知其重力势能一直在减小，而弹簧的形变量越来越大，可知弹簧的弹性势能越来越大。 故选B。 12．B 【详解】重力势能与高度有关，高度增加则重力势能增大。 故选B。 13．C 【详解】A．物体具有的跟它的形变有关的能量叫弹性势能，A错误； B．根据 可知，重力对物体做正功，物体的重力势能一定减小，B错误； C．根据 可知，根据重力对物体所做的功，可以知道该重力势能的变化，C正确； D．根据 可知，重力不做功，其他力做功，物体的重力势能不可能变化，D错误。 故选C。 14．D 【详解】AB．重力势能与物体的质量、高度等有关，故A错误，B错误； CD．重力势能是相对于零势能面得出的，故具有相对性，其大小与正负与参考面的选择有关，故C错误，D正确。 故选D。 15．C 【详解】A．物体受到力的作用，有位移，力不一定会对物体做功，若力的方向与位移方向垂直，力对物体不做功，故A错误； B．人在上楼梯时，楼梯对人作用力存在时，该力作用点的位移为0，方可知，楼梯对人不做功，故B错误； C．当滑动摩擦力方向与位移方向相同时，滑动摩擦力对物体做正功，当滑动摩擦力方向与位移方向相反时，滑动摩擦力对物体做负功，即滑动摩擦力可以对物体做正功，也可以对物体做负功，故C正确； D．势能是标量，有正负，正负表示大小，故D错误。 故选C。 16．AB 【详解】A．重力对物体做正功，物体的重力势能就一定减小，故A正确； B．重力势能的大小与零势能面的选取有关，重力做功的大小与零势能面的选取无关，故B正确； C．在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关，与弹簧的长度无关，故C错误； D．弹簧的弹力做正功，根据功能关系可知，其弹性势能减小，故D错误。 故选AB。 17．AC 【详解】AC．物体下落，重力做正功，则物体重力做的功为 重力做多少正功，重力势能减少多少，所以物体重力势能减少了，故AC正确； BD．由牛顿第二定律 可得 物体所受阻力做负功，为 故B错误； D．因为合力为，故合力做功 D错误。 故选AC。 18．（1）2J；（2）10J 【详解】（1）根据动能的定义式，可得物体在1m处的动能为 Ek＝2J （2）根据重力势能的表达式，可得若取出发点所在平面为零势能面，物体在1m处的重力势能为 10J 19．（1）减少mgh　mgh　（2）减少mgh　mgh 【详解】（1）由功的定义式可知，重力对两个物体均做正功，所做的功都是 W＝mgh 根据重力做功等于重力势能减少量可知，两个物体在运动过程中重力势能均减少，且减少量 ΔEp＝mgh （2）因为重力势能的变化量和重力所做的功只与重力和物体初、末位置的高度差有关，与其他因素无关，故无论题图中轨道是否光滑，结果都和（1）相同． 20．重力做正功，重力势能减少，WG=Ep1-Ep2 【详解】物体从高处向低处运动，重力方向与位移方向之间的夹角小于90°，可知重力做正功；重力做正功，重力势能减小；重力做功和物体的重力势能变化关系为 WG=Ep1-Ep2 其中的Ep1为物体初始位置的重力势能，Ep2为物体末位置的重力势能。 学科网（北京）股份有限公司 $