重力势能和动能 限时练 -2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

物理必修二第八章重力势能和动能限时练 一、单选题 1．两物体质量之比为1:2,它们距离地面高度之比为1:2,让它们自由下落,它们落地时动能之比为（  ） A．1:4 B．2:1 C．1:2 D．4:1 2．质量相同的两个物体，一个物体以速度V做匀速运动，另一个物体静止．若它们同时受到与速度V同方向的相同合外力作用，则经过相同时间后（    ）． A．两物体通过的位移相同 B．两物体增加的动能相同 C．合外力对这两物体做的功相同 D．以上三者都不相同 3．长为的平板车在粗糙水平地面上沿直线向右运动，有一质量为m的物体无初速地轻放在小车的最前端，此时小车的速度为v，物体和小车间的动摩擦因数为，由于摩擦力作用，物体相对小车向左滑动距离s后与小车保持相对静止，小车最终也因为地面给它的摩擦作用而停止运动。则物体从放上小车到与小车一起停止运动，摩擦力对物体所做的功为（　　） A．0 B． C． D．无法计算 4．如图所示，在水平桌面上的A点有一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，当它到达B点时，其动能为（ ） A． B． C． D． 5．如图所示，质量为的小球，从离地面高处由静止开始释放，落到地面后继续陷入泥中深度而停止，不计空气阻力，重力加速度为，则下列说法不正确的是（     ） A．小球落地时动能等于 B．小球在泥土中受到的平均阻力 C．小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功等于刚落到地面时的动能 D．整个过程中小球克服阻力做的功为 6．如图所示，在高度为h、倾角为30°的粗糙固定的斜面上，有一质量为m、与一轻弹簧拴接的物块恰好静止于斜面底端．物块与斜面的动摩擦因数为，且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现用一平行于斜面的力F拉动弹簧的A点，使m缓慢上滑到斜面顶端．此过程中（ ） A．F做功为2mgh B．F做的功大于2mgh C．F做的功等于物块克服重力做功与克服摩擦力做功之和 D．F做的功等于物块的重力势能与弹簧的弹性势能增加量之和 7．如图（a）所示，一物块以一定初速度沿倾角为的固定斜面上滑，运动过程中摩擦力大小恒定，物块动能与运动路程的关系如图（b）所示。重力加速度大小取，物块质量和所受摩擦力大小分别为（　　） A．， B．， C．， D．， 二、多选题 8．两个质量不同的物体与水平面之间的动摩擦因数相同，它们以相同的初动能开始沿水平面滑动，以下说法中正确的是（　　） A．质量小的物体滑行的距离较长 B．质量大的物体滑行的距离较长 C．在整个滑动过程中，质量大的物体克服摩擦阻力做功较多 D．在整个滑动过程中，两物体克服摩擦阻力做功相同 9．某同学以一定的初速度竖直向上抛出质量为m＝1kg的物体，物体上升到最高点后又返回抛出点。若运动中空气阻力的大小恒为f＝2.5N，g取10m/s²，则（    ） A．全程重力做的功为零 B．全程物体克服空气阻力做的功为100J C．上升过程中物体重力势能增加了40J D．上升过程空气阻力的平均功率小于下降过程空气阻力的平均功率 10．每周末在学校的路上，可以见到同学们带行李箱，同学们有两种拉箱子的方式，将其简化为如图甲、乙所示的模型。两图中，箱子的质量、与水平地面间的动摩擦因数均相同，图甲中拉力F的方向水平，图乙中拉力F′的方向与水平地面存在夹角。若要使两图中的箱子由静止开始拉动相同的距离获得相同的速度，则（　　） A．甲箱子克服摩擦力做的功一定大于乙箱子克服摩擦力做的功 B．甲箱子克服摩擦力做的功一定小于乙箱子克服摩擦力做的功 C．F做的功一定大于F′做的功 D．F做的功一定小于F′做的功 三、解答题 11．如图所示，利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m＝20 kg，斜面倾角α＝37°，斜面的长度l＝0.5 m，货物与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的各个力所做的功以及合外力做的功．(取g＝10 m/s2)    12．如图所示，物体在离斜面底端处由静止开始下滑，然后滑上与斜面平滑连接的水平面，若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为 ，斜面倾角为 ，求物体能在水平面上滑行的距离x。（，） 13．如图所示，粗糙水平面长度为，与竖直面内的光滑半圆形导轨在点相接，轨道半径为。一个质量为的小物体将弹簧压缩到点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，恰好能通过点（点向左水平抛出）。已知物体与水平面间的动摩擦因数为，小物体可视为质点，重力加速度为。求： (1)小物体通过点时的速度大小 (2)小物体从点抛出后落到水平面上的点与点之间的距离 (3)从静止释放到小物体完全脱离弹簧的过程中，弹簧弹力对小物体做的功 (4)弹簧初始状态时的弹性势能 《物理必修二第八章重力势能和动能限时练 》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A D A B C B B AD AC AC 2．D 【详解】由于两物体质量相同，合外力相同，所以加速度相同 A．由位移公式可知，两物体的位移不相同，故A错误； BCD．由动能定理得 由于两物体的位移不同，合外力相同，所以两物体增加的动能不相同，故BC错误，D正确。 故选D。 5．C 【详解】A．小球落到地面过程，根据动能定理有 可知小球落地时动能等于，故A正确，不满足题意要求； B．小球在运动的全过程，根据动能定理有 解得小球在泥土中受到的平均阻力为，故B正确，不满足题意要求； C．小球陷入泥中的过程，根据动能定理有 解得 可知小球陷入泥中的过程中克服泥的阻力所做的功大于刚落到地面时的动能，故C错误，满足题意要求； D．小球在运动的全过程，根据动能定理有 解得整个过程中小球克服阻力做的功为，故D正确，不满足题意要求。 故选C。 6．B 【详解】AB．对施加上力F开始到物块恰好开始运动的过程 W1﹣W弹=0…① W弹=EP…② 对物块开始运动到到达顶端的过程 W2=mgh+μmgcos30°•2h…③ 由①②③得 WF=W1+W2=2mgh+EP 可见F做的功大于2mgh，故A错误，B正确； CD．全过程外力F做的功等于物块的重力势能与弹簧的弹性势能增加量以及摩擦产生的内能之和，故CD错误； 故选B。 7．B 【详解】内物块上滑，由动能定理得 解得 内物块下滑，由动能定理得 解得 联立解得， 故选B。 8．AD 【详解】AB．由动能定理可知 由公式可知，因初动能相同，故两物体克服阻力做功相同；而 故质量小的物体滑行的距离较长，故A正确，B错误； CD．由 可知摩擦力做功相等，故C错误，D正确； 故选AD。 9．AC 【详解】A．从抛出点至回到原出发点的过程中，位移为零，故重力做的功为零，故A正确； B．对上升过程，根据动能定理，有 解得 h=4m 克服空气阻力做的功为 Wf=2fh=2×2.5×4=20J 故B错误 C．上升过程中物体重力势能增加了 =mgh=1×10×4J=40J 故C正确； D．上升过程中，加速度大小为 下降过程中的加速度为 根据运动学公式可知，上升过程所用时间较短，根据 可知，上升过程空气阻力的平均功率大于下降过程空气阻力的平均功率，故D错误。 故选AC。 10．AC 【详解】AB．箱子的质量、与水平地面间的动摩擦因数均相同，图甲的摩擦力大小和图乙的摩擦力大小分别为 位移相同，根据功的定义式得甲箱子克服摩擦力做的功一定大于乙箱子克服摩擦力做的功，A正确，B错误； CD．箱子获得相同的动能，根据动能定理得 甲克服摩擦力做功较大，故F做的功一定大于F′做的功，C正确，D错误。 故选AC。 11．，，， 【详解】斜面上的物体受到三个力作用：重力mg、斜面的支持力FN和摩擦力Ff 重力做功：WG=mglsin37°=20×10×0.5×0.6 J=60J 支持力和位移方向垂直，故支持力做的功WN=0 摩擦力做的功：Wf=-μmglcos37°=-0.2×20×10×0.5×0.8 J=-16J 外力做的总功W=WG+WN+Wf=60 J+0-16 J=44 J． 12． 【详解】对整个过程由动能定理可知 解得 x=7m 13．(1) (2)2R (3)(4) 【详解】（1）物体恰好通过C点，由牛顿第二定律得 解得 （2）物体从C点抛出后做平抛运动，竖直方向 水平方向位移 解得x=2R （3）从A到C由动能定理得 解得 （4）由功能关系可知，弹簧初始状态时的弹性势能 答案第4页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $