8.2 重力势能 拔高练习卷 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

2026-04-20
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资源信息

学段 高中
学科 物理
教材版本 高中物理人教版必修 第二册
年级 高一
章节 2. 重力势能
类型 作业-同步练
知识点 势能
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 6.15 MB
发布时间 2026-04-20
更新时间 2026-04-20
作者 初高中物理资料大全
品牌系列 -
审核时间 2026-04-18
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价格 1.00储值(1储值=1元)
来源 学科网

内容正文:

重力势能拔高练习卷 一、单选题 1.如图甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,然后反向弹回,弹簧始终处在弹性限度内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像,则弹簧的压缩量由8 cm变为4 cm时,弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为(  ) A.3.6 J、-3.6 J B.-3.6 J、3.6 J C.1.8 J、-1.8 J D.-1.8 J、1.8 J 2.如图,在测试一款汽车减震系统的性能时,工程师用了一个简化模型进行研究:用质量为的小球代替汽车的某一部件,通过轻质弹簧连接于支架上的点。一个特殊装置对小球施加一个模拟来自路面的作用力(未画出)。当小球静止时,弹簧伸长,弹力与小球重力大小相等,此时弹簧与竖直方向的夹角,重力加速度大小为。下列说法正确的是(  ) A.的大小为 B.若保持方向不变,将顺时针缓慢旋转的过程中弹性势能变大 C.若保持方向不变,将顺时针缓慢旋转的过程中弹力逐渐减小 D.若保持方向不变,将顺时针缓慢旋转的过程中先减小后变大 3.关于重力势能,下列说法中正确的是(  ) A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定 B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大 C.一个物体的重力势能从-3J变化到-5J,重力势能增大了 D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功 4.如图所示,离地面高h处有甲、乙两个小球,质量之比为1:2,甲以初速度v0水平抛出,同时乙由静止释放沿倾角为30°的光滑斜面滑下。若不计空气阻力,则以下说法正确的是(  ) A.甲、乙两球同时落地 B.甲、乙两球速度的变化量相同 C.甲、乙两球各自落地前瞬间,甲、乙两球重力的瞬时功率相等 D.重力对甲、乙两球所做的功相等 5.如图所示为两个物体的重力势能随高度变化的关系图线,则物体的质量等于(  ) A. B. C. D. 6.高邮市珠湖小镇的超级滑梯可简化成光滑的四分之一圆弧轨道,游客从最高点A(与圆心O等高)由静止滑下,则游客(  ) A.在B点时重力势能一定为零 B.在A、B两点时重力的瞬时功率相等 C.从A点运动到B点的过程中,重力的平均功率为零 D.从A点运动到B点的过程中,重力的瞬时功率先减小后增大 7.如图所示,物体先后由静止开始从两斜面的顶端A分别下滑至底端C、D,若物体与两斜面间的动摩擦因数相同,已知,两个过程中重力对物体做功分别为、,摩擦力对物体做功分别为、,则(  ) A. B. C. D. 8.如图甲所示,一滑块沿水平面向左运动,与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,弹簧始终处在弹性限度内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像,由图可知,弹簧的压缩量由变为的过程中,弹簧弹力对滑块所做的功以及弹性势能的变化量分别为(  ) A. B. C. D. 9.如图所示,载有物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率280W、速度v1=7m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率450W、速度v2=2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,MN=PQ=30m,PQ段的倾角θ=24°(取cos24°=0.9,sin24°=0.4,重力加速度g取10m/s2),不计空气阻力。下列说法正确的是(  ) A.从M到N,小车牵引力大小为80N B.从M到N,小车克服摩擦力做功600J C.从P到Q,小车重力势能增加3×103J D.从P到Q,小车克服摩擦力做功750J 10.如图所示,小球穿在固定光滑杆上,与两个相同的轻弹簧相连,弹簧可绕O1、O2无摩擦转动。小球在杆上A点时,弹簧1竖直且处于原长,弹簧2处于水平伸长状态,杆上的B点与O1、A、O2构成矩形,AB=2。现将小球从A点释放,则小球下滑的过程中(  ) A.到达A、B中点前,弹簧1的弹力比弹簧2的大 B.到达A、B中点时,加速度等于零 C.到达A、B中点前,弹簧1的最大弹性势能比弹簧2的小 D.与没有弹簧时相比,小球从A点运动到B点所用的时间长 二、多选题 11.某高层建筑中的电梯在某段运行过程中的图像如图所示,时刻电梯从地面由静止开始运动,取竖直向上为正方向。已知电梯中乘客的质量,取。下列说法正确的是(  )。 A.0~4s内,电梯对乘客的支持力大小为720N B.4~8s内,乘客的重力势能减少19200J C.8~12s内,合力对乘客做的功为 D.16~20s内,重力对乘客做功的瞬时功率从0增大至2400W 12.为了安全,很多高层都配备了救生缓降器材,图甲所示的救生缓降器由挂钩(或吊环)、吊带、绳索及速度控制装置等组成。如图乙所示,某次险情中,高层建筑工人从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆,图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量,,则下列说法中正确的是(  ) A.内,工人的加速度大小为 B.整个过程,工人的位移大小为 C.时,重力的瞬时功率为 D.整个过程,工人的重力势能减少 13.如图所示,一质量为m的物块(可视为质点)静置在水平地面上,物块上竖直安装一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手竖直向上缓慢拉弹簧的上端P点,直到物块离开地面一段距离后停止向上运动,测得P点到水平地面的距离为H,待整个装置在空中稳定,重力加速度为g。下列说法正确的是(  ) A.以地面为零势能面,则物块在空中的重力势能值为mgH B.以空中P点为零势能面,则物块在空中的重力势能值为 C.此过程中物块重力势能增加了 D.此过程中物块重力势能增加了 14.如图所示,质量分别为m、2m的小球甲、乙,通过完全相同的1、2轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。已知重力加速度大小为g,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比,不计空气阻力。用手竖直向上缓慢托起小球乙,直至将1弹簧压缩到弹力大小为mg的位置,某时刻突然释放小球乙,关于释放小球乙后瞬间,下列说法正确的是(  ) A.小球甲的加速度大小为0 B.小球乙的加速度大小为2g C.1、2弹簧的弹性势能之比为1∶1 D.1、2弹簧的弹力大小之比为1∶2 15.如图所示,一个物体以速度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至最短的过程中,以下说法正确的是(  ) A.弹簧的弹力大小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 三、解答题 16.在离地面高为的窗台上,以水平抛出质量为的物体,忽略空气阻力,g取,以水平地面为零势能面。求: (1)物体抛出前的重力势能; (2)落地前瞬间物体重力的瞬时功率。 17.如图所示,工程队向峡谷对岸平台抛射重物,重物质量m=2kg,初速度v0方向水平,大小为10m/s,抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为37°,重力加速度大小取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略空气阻力。求: (1)从P到Q重物重力做的功; (2)刚要落到Q时,重物重力的瞬时功率。 18.现有一质量为的小球,将其从离地处静止释放。测得小球经3s后落地,每1秒时间内下落的距离分别为、、、取地面为零势能参考平面:。求: (1)前2秒内小球重力势能的变化量; (2)整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率。 19.一只花盆从10楼(距地面高度约为h=30m)的窗台上不慎掉落,忽略空气阻力(将花盆的运动简化为自由落体运动)。已知花盆的质量m=2kg,重力加速度g取,求: (1)在花盆下落到地面的过程中,重力对花盆做的功W;重力势能减少多少? (2)花盆下落2s末时重力的瞬时功率; (3)花盆下落第2s内重力的平均功率。 答案第10页,共12页 2 学科网(北京)股份有限公司 $ 重力势能拔高练习卷 一、单选题 1.如图甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,然后反向弹回,弹簧始终处在弹性限度内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像,则弹簧的压缩量由8 cm变为4 cm时,弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为(  ) A.3.6 J、-3.6 J B.-3.6 J、3.6 J C.1.8 J、-1.8 J D.-1.8 J、1.8 J 【答案】C 【详解】在图像中,图线与横轴围成的面积表示弹力做的功。 弹簧压缩量从变为,对应弹力范围是到,这段的面积(即弹力做功)为梯形面积 弹力方向与位移方向一致,做正功。 根据功能关系,弹力做功等于弹性势能变化的负值,即 因此弹性势能变化量 负号表示弹性势能减少。因此弹簧做功为,弹性势能变化量为,故选C。 2.如图,在测试一款汽车减震系统的性能时,工程师用了一个简化模型进行研究:用质量为的小球代替汽车的某一部件,通过轻质弹簧连接于支架上的点。一个特殊装置对小球施加一个模拟来自路面的作用力(未画出)。当小球静止时,弹簧伸长,弹力与小球重力大小相等,此时弹簧与竖直方向的夹角,重力加速度大小为。下列说法正确的是(  ) A.的大小为 B.若保持方向不变,将顺时针缓慢旋转的过程中弹性势能变大 C.若保持方向不变,将顺时针缓慢旋转的过程中弹力逐渐减小 D.若保持方向不变,将顺时针缓慢旋转的过程中先减小后变大 【答案】C 【详解】A.如图所示,设作用力F与竖直方向的夹角为 则, 解得,,故A错误; BCD.如图所示,若保持T方向不变,将F顺时针缓慢旋转30°,F恰好和T方向垂直,故将F顺时针缓慢旋转30°的过程中,由图解法可知 T逐渐减小,弹性势能逐渐减小,F逐渐减小,故C正确,BD错误。 故选C。 3.关于重力势能,下列说法中正确的是(  ) A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定 B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大 C.一个物体的重力势能从-3J变化到-5J,重力势能增大了 D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功 【答案】D 【详解】A.重力势能具有相对性,其大小取决于零势能面的选择,物体位置确定时,若零势能面不同,重力势能也不同,故A错误; B.根据重力势能计算公式,其中h为物体相对于零势能面的高度,若物体在零势能面下方,则h为负值,距离越大,则重力势能越小,故B错误; C.重力势能从-3J变化到-5J,重力势能减少2J,故C错误; D.根据功能关系,重力做功与重力势能的变化满足,故D正确。 故选D。 4.如图所示,离地面高h处有甲、乙两个小球,质量之比为1:2,甲以初速度v0水平抛出,同时乙由静止释放沿倾角为30°的光滑斜面滑下。若不计空气阻力,则以下说法正确的是(  ) A.甲、乙两球同时落地 B.甲、乙两球速度的变化量相同 C.甲、乙两球各自落地前瞬间,甲、乙两球重力的瞬时功率相等 D.重力对甲、乙两球所做的功相等 【答案】C 【详解】A.对于甲球,则有 解得 对乙球,由牛顿第二定律可得 解得 由运动学规律可得 解得 则甲球先落地,故A错误; BC.由题可知,甲球落地瞬间,竖直方向的速度 甲球水平方向速度不变,竖直方向速度的变化量为 方向竖直向下,乙球到达斜面底端的速度 解得 乙球速度的变化量为 方向沿斜面向下,二者速度变化量的大小相等,方向不同,因此速度变化量不同,乙球在竖直方向的速度为 设甲球的质量为m,则乙球的质量为2m,因此落地前瞬间,甲球重力的瞬时功率 乙球重力的瞬时功率 即甲、乙两球各自落地前瞬间,甲、乙两球重力的瞬时功率相等,故B错误,C正确; D.根据重力做功可知,两球下落的高度相等,但两球的质量不同,因此重力对甲、乙两球所做的功不相等,故D错误。 故选C。 5.如图所示为两个物体的重力势能随高度变化的关系图线,则物体的质量等于(  ) A. B. C. D. 【答案】A 【详解】重力势能的表达式为,斜率大小表示重力大小,斜率大小之比为4:1,则质量之比为4:1。 故选A。 6.高邮市珠湖小镇的超级滑梯可简化成光滑的四分之一圆弧轨道,游客从最高点A(与圆心O等高)由静止滑下,则游客(  ) A.在B点时重力势能一定为零 B.在A、B两点时重力的瞬时功率相等 C.从A点运动到B点的过程中,重力的平均功率为零 D.从A点运动到B点的过程中,重力的瞬时功率先减小后增大 【答案】B 【详解】A.零势能面的位置未知,小球滑到B点时重力势能不一定为0,故A错误; BD.小球在A点时,速度为0,则根据可知,重力的瞬时功率为0,小球在B点时,速度方向与重力方向垂直,所以重力瞬时功率为零,则小球从A点运动到B点的过程中,重力的瞬时功率先增大后减小,故B正确,D错误; C.从A点运动到B点的过程中,重力的平均功率为,不为0,故C错误; 故选B。 7.如图所示,物体先后由静止开始从两斜面的顶端A分别下滑至底端C、D,若物体与两斜面间的动摩擦因数相同,已知,两个过程中重力对物体做功分别为、,摩擦力对物体做功分别为、,则(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】AB.根据重力做功 由于h相同,则重力对物体做功相同,即 故AB错误; CD.设斜面的倾角为,动摩擦因数为,可知 由于,可知 故C正确,D错误。 故选C。 8.如图甲所示,一滑块沿水平面向左运动,与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,弹簧始终处在弹性限度内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像,由图可知,弹簧的压缩量由变为的过程中,弹簧弹力对滑块所做的功以及弹性势能的变化量分别为(  ) A. B. C. D. 【答案】C 【详解】根据W=Fx可知,弹簧弹力做功等于F-x图像的面积,则 根据 故选C。 9.如图所示,载有物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率280W、速度v1=7m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率450W、速度v2=2m/s匀速行驶。已知小车总质量为50kg,MN=PQ=30m,PQ段的倾角θ=24°(取cos24°=0.9,sin24°=0.4,重力加速度g取10m/s2),不计空气阻力。下列说法正确的是(  ) A.从M到N,小车牵引力大小为80N B.从M到N,小车克服摩擦力做功600J C.从P到Q,小车重力势能增加3×103J D.从P到Q,小车克服摩擦力做功750J 【答案】D 【详解】A.小车从M到N,依题意有 代入数据解得,故A错误; B.依题意,小车从M到N,因匀速,小车所受的摩擦力大小为 则摩擦力做功为 可知小车克服摩擦力做功为1200J,故B错误; C.依题意,从P到Q,重力势能增加量为,故C错误; D.依题意,小车从P到Q,设摩擦力为,则有 解得 则摩擦力做功为 可知小车克服摩擦力做功为750J,故D正确。 故选D。 10.如图所示,小球穿在固定光滑杆上,与两个相同的轻弹簧相连,弹簧可绕O1、O2无摩擦转动。小球在杆上A点时,弹簧1竖直且处于原长,弹簧2处于水平伸长状态,杆上的B点与O1、A、O2构成矩形,AB=2。现将小球从A点释放,则小球下滑的过程中(  ) A.到达A、B中点前,弹簧1的弹力比弹簧2的大 B.到达A、B中点时,加速度等于零 C.到达A、B中点前,弹簧1的最大弹性势能比弹簧2的小 D.与没有弹簧时相比,小球从A点运动到B点所用的时间长 【答案】C 【详解】A.几何关系可知,设弹簧原长为,分析易得小球到达A、B中点O时,弹簧1、弹簧2都处于原长,如图所示 图中易知到达A、B中点O前,弹簧2的形变量一直大于弹簧1的形变量,故弹簧1的弹力比弹簧2的小,故A错误; B.到达A、B中点时,两弹簧弹力为0,小球的合力为其重力沿杆方向向下的分力,故加速度不为0,故B错误; C.根据 到达A、B中点前,弹簧1的最大弹性势能 弹簧2的最大弹性势能 可知到中点前弹簧1的最大弹性势比弹簧2的小,故C正确; D.小球从A点运动到B点过程,由于两个弹簧对小球做的总功为零,与没有弹簧时相比,小球运动到B点的速度相等;设杆的倾角为,没有弹簧时,小球运动的加速度为 有弹簧时,加速度先大于,然后加速度逐渐减小,到AB中点时,加速度为,之后加速度小于,则两种情况的图像如图所示 两种情况的图像与横轴围成的面积相等,由图可知与没有弹簧时相比,小球从A点运动到B点所用的时间更短,故D错误。 故选C。 二、多选题 11.某高层建筑中的电梯在某段运行过程中的图像如图所示,时刻电梯从地面由静止开始运动,取竖直向上为正方向。已知电梯中乘客的质量,取。下列说法正确的是(  )。 A.0~4s内,电梯对乘客的支持力大小为720N B.4~8s内,乘客的重力势能减少19200J C.8~12s内,合力对乘客做的功为 D.16~20s内,重力对乘客做功的瞬时功率从0增大至2400W 【答案】AC 【详解】A.内,由图可知电梯运动的加速度为 由牛顿第二定律有 解得电梯对乘客的支持力大小,故A正确。 B.内,由图可知电梯竖直匀速上升,乘客的重力势能增加,故B错误。 C.内,由图可知电梯运动的加速度为 由牛顿第二定律有,乘客受到的合力为 由图可知,乘客的位移为 则合力对乘客做功为,故C正确。 D.由图像可知,乘客在时的速度为0,功率为,乘客在时的速度为,瞬时功率为 则在内,重力对乘客做功的瞬时功率从0增大至,故D错误。 故选AC。 12.为了安全,很多高层都配备了救生缓降器材,图甲所示的救生缓降器由挂钩(或吊环)、吊带、绳索及速度控制装置等组成。如图乙所示,某次险情中,高层建筑工人从离地面某高度处通过钢丝绳先匀加速运动后匀减速运动安全着陆,图丙是工人运动全过程的图像。已知工人的质量,,则下列说法中正确的是(  ) A.内,工人的加速度大小为 B.整个过程,工人的位移大小为 C.时,重力的瞬时功率为 D.整个过程,工人的重力势能减少 【答案】AD 【详解】A.因图像的斜率等于加速度,则内,工人的加速度大小为,A正确。     B.图像的面积等于位移可知整个过程,工人的位移大小为,B错误。 C.时,重力的瞬时功率为,C错误。 D.整个过程,工人的重力势能减少,D正确。 故选AD。 13.如图所示,一质量为m的物块(可视为质点)静置在水平地面上,物块上竖直安装一根原长为L、劲度系数为k的轻弹簧,现用手竖直向上缓慢拉弹簧的上端P点,直到物块离开地面一段距离后停止向上运动,测得P点到水平地面的距离为H,待整个装置在空中稳定,重力加速度为g。下列说法正确的是(  ) A.以地面为零势能面,则物块在空中的重力势能值为mgH B.以空中P点为零势能面,则物块在空中的重力势能值为 C.此过程中物块重力势能增加了 D.此过程中物块重力势能增加了 【答案】BC 【详解】A.弹簧伸长的长度 物块上升的高度 以地面为零势能面,则物块在空中的重力势能值为,A错误; B.以空中P点为零势能面,则物块在空中的重力势能值为,B正确; CD.此过程中物块重力势能增加量,C正确,D错误。 故选BC。 14.如图所示,质量分别为m、2m的小球甲、乙,通过完全相同的1、2轻质弹簧竖直悬挂在天花板上。已知重力加速度大小为g,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能与其形变量的平方成正比,不计空气阻力。用手竖直向上缓慢托起小球乙,直至将1弹簧压缩到弹力大小为mg的位置,某时刻突然释放小球乙,关于释放小球乙后瞬间,下列说法正确的是(  ) A.小球甲的加速度大小为0 B.小球乙的加速度大小为2g C.1、2弹簧的弹性势能之比为1∶1 D.1、2弹簧的弹力大小之比为1∶2 【答案】ABD 【详解】D.在撤去力之前,小球甲、乙均处于平衡状态,对小球甲受力分析可知,2弹簧处于压缩状态,且弹力大小为2mg,则在撤去力的瞬间,1、2两弹簧力之比为 故D正确; AB.在撤去力的瞬间,1、2两弹簧的长度不变,小球甲受力仍平衡,其加速度为零,根据牛顿第二定律,对小球乙有 解得其加速度大小 故AB正确; C.1、2两弹簧在撤去力瞬间的形变量之比为 1、2弹簧的弹性势能之比为 故C错误。 故选ABD。 15.如图所示,一个物体以速度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至最短的过程中,以下说法正确的是(  ) A.弹簧的弹力大小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】ABD 【详解】A.由知弹簧的弹力大小与弹簧的压缩量成正比,故A正确; B.弹簧开始被压缩时弹力较小,发生相同的位移时弹力做的功较少,弹簧的压缩量变大时,物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功较多,故B正确; CD.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C错误,D正确。 故选ABD。 三、解答题 16.在离地面高为的窗台上,以水平抛出质量为的物体,忽略空气阻力,g取,以水平地面为零势能面。求: (1)物体抛出前的重力势能; (2)落地前瞬间物体重力的瞬时功率。 【答案】(1) 64J (2) 160W 【详解】(1)重力势能公式为 题目规定地面为零势能面,代入已知条件、、 得 (2)物体做平抛运动,竖直方向为自由落体运动,根据自由落体公式得落地时竖直分速度 解得 重力沿竖直方向,瞬时功率等于重力乘以竖直方向的分速度,公式为 代入得 17.如图所示,工程队向峡谷对岸平台抛射重物,重物质量m=2kg,初速度v0方向水平,大小为10m/s,抛出点P和落点Q的连线与水平方向夹角为37°,重力加速度大小取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略空气阻力。求: (1)从P到Q重物重力做的功; (2)刚要落到Q时,重物重力的瞬时功率。 【答案】(1)225J (2)300W 【详解】(1)设小球从P到Q所用时间为,根据几何关系可得 根据平抛运动规律有, 联立解得t=1.5s,y=11.25m 则从P到Q重物重力做的功为W=mgy 解得W=225J (2)刚要落到Q时,竖直分速度为 重物重力的瞬时功率为P=mgvy 解得P=300W 18.现有一质量为的小球,将其从离地处静止释放。测得小球经3s后落地,每1秒时间内下落的距离分别为、、、取地面为零势能参考平面:。求: (1)前2秒内小球重力势能的变化量; (2)整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率。 【答案】(1)-40J;(2)30W 【详解】(1)前2秒内小球重力势能的变化量 (2)整个下落过程中小球所受重力做功的平均功率 19.一只花盆从10楼(距地面高度约为h=30m)的窗台上不慎掉落,忽略空气阻力(将花盆的运动简化为自由落体运动)。已知花盆的质量m=2kg,重力加速度g取,求: (1)在花盆下落到地面的过程中,重力对花盆做的功W;重力势能减少多少? (2)花盆下落2s末时重力的瞬时功率; (3)花盆下落第2s内重力的平均功率。 【答案】(1)600J,600J;(2)400W;(3)300W 【详解】(1)由功的计算公式可知,重力对花盆做的功为 由于重力做功等于重力势能的变化量,重力做正功,则重力势能减少,所以在花盆下落到地面的过程中重力势能减少600J。 (2)花盆下落2s末时的速度为 则花盆下落2s末时重力的瞬时功率为 (3)花盆下落第2s内的位移为 则花盆下落第2s内重力做的功为 则花盆下落第2s内重力做功的平均功率为 答案第10页,共12页 2 学科网(北京)股份有限公司 $

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