8.2 重力势能 同步课时练-2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

8.2 重力势能 同步课时练 重力势能是机械能的重要形式，其变化只由重力做功决定，与路径无关。 学科网（北京）股份有限公司 考点1·重力做功 1.如图，在竖直面内做匀速圆周运动的摩天轮，转动半径为R，一位质量为m的同学在乘坐摩天轮的过程中，从最高点运动到最低点重力做的功为（重力加速度为g）( ) A.mR B.2mR C.mgR D.2mgR 2.将一质量为m的小球从地面竖直向上抛出，小球上升h后又落回地面，在整个过程中受到的空气阻力大小始终为f，重力加速度为g，则关于这个过程中重力与空气阻力所做的功，下列说法正确的是( ) A.重力做的功为2mgh，空气阻力做的功为 B.空气阻力做的功为0，小球所受的合力做功为 C.空气阻力做的功为，小球所受的合力做功也为 D.重力做的功为2mgh，小球所受的合力做的功为 3.以一定初速度竖直向上抛出一质量为m的小球，上升的最大高度是h，如果空气阻力大小恒为，重力加速度为g，从抛出到落回抛出点的整个过程中，小球克服空气阻力做的功为( ) A.0 B. C. D. 考点2·重力势能 4.一根长为2 m、重力为200 N的均匀直木杆放在水平地面上，现将它的一端缓慢地从地面抬高0.5 m，另一端仍放在地面上，则重力势能增加量为( ) A.50 J B.100 J C.200 J D.400 J 5.如图所示，机器狗在泰山进行负重测试，从泰山山脚到目的地用时2 h，爬升高度为1200 m，已知机器狗及重物总质量为100 kg，重力加速度g取，则机器狗在本次测试中( ) A.位移大小一定为1200 m B.克服重力做功为 C.克服重力做功的平均功率为 D.重力势能减少了 6.一棵树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A处先落到地面C最后滚入沟底D。A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示。以地面C为零势能面，g取，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是( ) A.15.6J和9J B.9J和-9J C.15.6J和-9J D.15.6J和-15.6J 7.下列图像中，可表示地面附近一小球沿竖直方向做抛体运动过程中，速度v与重力势能之间关系的是（不计空气阻力）( ) A.B. C.D. 考点3·弹性势能 8.关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是( ) A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小 C.在拉伸长度相同时，劲度系数k越大的弹簧，它的弹性势能越大 D.弹性势能是弹簧本身所具有的 9.如图所示，向左推动物体压缩处于原长的弹簧，弹簧形变处于弹性限度内。弹簧在被压缩的过程中( ) A.弹力增大，弹性势能减小 B.弹力增大，弹性势能增大 C.弹力减小，弹性势能减小 D.弹力减小，弹性势能增大 10.在运动会的撑杆跳高项目中，如图所示某运动员在某次撑杆跳高的过程中，从杆发生形变到最后人离开杆的过程，下列说法正确的是( ) 弹性势能与弹簧形变量、劲度系数有关；重力、弹力都是保守力，做功均只与初末位置有关，不产生能量损耗。 学科网（北京）股份有限公司 A.杆一直对人做负功 B.杆一直对人做正功 C.弹性势能先增大后减小 D.杆对人的弹力方向始终竖直向上 能力拔高题 11.根据下图回答下列问题： （1）词典在桌面上时分别以三楼天花板、三楼地板、楼外地板为参考平面，重力势能是多少？ （2）词典在三楼教室地板上时分别以三楼天花板、三楼地板、楼外地板为参考平面，重力势能是多少？ （3）词典从桌面掉到地板上时分别以三楼天花板、三楼地板、楼外地板为参考平面，重力做的功分别是多少？ （4）词典从桌面掉到地板上时分别以三楼天花板、三楼地板、楼外地板为参考平面，重力势能的改变量是多少？ （5）通过前面的分析可知选择不同的参考平面，物体在某位置的重力势能相同吗？重力做的功与参考平面的选取有关吗？ 问：为什么爬得越高越 “危险”？答：重力势能囤太多，一松手就全变成动能，冲击力直接拉满！ 学科网（北京）股份有限公司 答案以及解析 错题记录： 学科网（北京）股份有限公司 1.答案：D 解析：重力做功仅与初末位置的高度差有关，与路径无关。该同学从最高点运动到最低点，高度差为2R（竖直位移向下），重力大小为mg，方向向下，位移方向向下，故重力做正功，大小为，故D正确，ABC错误。故选D。 2.答案：C 解析：从抛出至落回出发点的过程中，小球位移为零，所以重力所做的功，上升过程空气阻力对小球做的功，下落过程空气阻力对小球做的功，则从抛出到落回到抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功，则小球所受的合力做的功，故选C。 3.答案：D 解析：上升过程空气阻力对小球做的功为，下降过程空气阻力对小球做的功为，所以整个过程中，空气阻力对小球做的功为，即从抛出到落回抛出点的整个过程中，小球克服空气阻力做的功为，故选D。 4.答案：A 解析：在抬高木杆一端的过程中，木杆的重心上升的距离为，则重力势能增加量为，A正确。 5.答案：B 解析：由于山坡是倾斜的，机器狗爬升高度为1200 m，则位移大小大于1200 m，故A错误；机器狗克服重力做功为，则机器狗和货物的重力势能增加了，故B正确，D错误；机器狗克服重力做功的平均功率为，故C错误。 6.答案：C 解析：该苹果从A落下到D的过程中，重力做功为 可知重力势能的减少量为；以地面C为零势能面，该苹果在D处的重力势能为 故选C。 7.答案：A 解析：根据，可得，以某水平面为参考平面，设小球的初始高度为，重力势能的表达式，速度越小，重力势能越大，与速度的方向无关，与零势能面的选取有关，故A正确。 8.答案：C 解析：若弹簧是压缩的，则弹簧变长恢复原长时，它的弹性势能减小，弹簧变短时，它的弹性势能增大，A、B错误；弹性势能与弹簧本身的性质及形变量有关，在拉伸长度相同时，劲度系数k越大的弹簧，它的弹性势能越大，C正确；弹性势能是弹簧和使它发生形变的物体所共有的，D错误。 9.答案：B 解析：弹簧被压缩的过程中，弹簧形变量变大，根据，可知弹力增大，且弹力做负功，弹性势能增大。 故选B。 10.答案：C 解析：AB.从杆开始发生形变到杆形变最大过程中，弹性势能逐渐增大，杆对人做负功，从形变最大到人离开杆的过程中，弹性势能逐渐减小，杆对人做正功，故A、B错误； C.上述分析可知，从杆发生形变到最后人离开杆的过程，弹性势能先增大后减小，C正确； D.杆对人的弹力方向与杆发生形变的方向相反，整个过程不断变化，不是始终竖直向上，D错误。 故选C。 11.答案：（1），5J，35J（2），0，30J（3）均为5J（4）均减少5J（5）不同，相同 解析：（1）词典在桌面上以三楼天花板为参考平面，重力势能为 词典在桌面上以三楼地板为参考平面，重力势能为 词典在桌面上以楼外地板为参考平面，重力势能为 （2）词典在三楼教室地板以三楼天花板为参考平面，重力势能为 词典在三楼教室地板以三楼地板为参考平面，重力势能为 词典在三楼教室地板以楼外地板为参考平面，重力势能为 （3）词典从桌面掉到地板上时分别以三楼天花板、三楼地板、楼外地板为参考平面，重力做的功均为 （4）词典从桌面掉到地板上重力做功为5J，则重力势能减少5J； （5）通过前面的分析可知选择不同的参考平面，物体在某位置的重力势能不同，重力做的功与参考平面的选取无关。 $