2025-2026学年高一下学期物理周练14周 选择题特训（人教版必修第二册 第五章到第八章第二节重力势能）

**基本信息** 聚焦必修2第五章至第八章重力势能，以题构建“概念辨析-规律应用-综合建模”的知识逻辑链，强化物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |功与能量|2题（1,6）|概念辨析+实际应用|功的定义→能量转化→动能定理推导| |圆周运动|3题（2,5,10）|传动模型+临界条件|线速度与角速度关系→受力分析→机械能守恒综合| |天体运动|3题（4,7,8）|比例计算+开普勒定律|万有引力公式→黄金代换→轨道参量关系| |综合应用|2题（3,9）|参考面选择+v-t图像|重力势能定义→功率与运动学结合|

物理周练14（必修2第五章到第八章第二节重力势能） 一、选择题（1-7单项选择题：每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求；8-10多项选择题：本题共3小题，每小题6分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分） 1. 下列关于功的说法正确的是（　　） A. 做功的过程一定伴随着能量转化 B. 功有正负之分，因此-10J的功小于5J的功 C. 根据功的定义式，可知功是矢量 D. 功就是能量，能量就是功，二者含义相同 2. 如图所示，修正带的核心结构为咬合良好的两个齿轮，AB两点分别位于大小齿轮的边缘，大轮和小轮的半径之比RA：RB=5：3，当使用修正带时，纸带的运动会带动两轮转动，则两轮转动时A、B两点的角速度大小之比为（　　） A. 1∶ 1 B. 5∶ 3 C. 3∶5 D. 9∶ 25 3. 如图所示，质量为的小球从距桌面高处的点由静止释放，自由下落到地面上的点，桌面离地高为。选择桌面为参考平面，则小球（　　） A. 在点时的重力势能为 B. 从A到B重力做功为 C. 在点时的重力势能为 D. 从到过程中重力势能增加 4. 火星表面特征非常接近地球，适合人类居住。已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是，若王同学在地面上能向上跳起的最大高度是，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度是 B. 火星表面的重力加速度是 C. 王同学在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍 D. 王同学在火星表面上能向上跳起的最大高度为 5. 如图半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定的角速度匀速转动，一可看为质点的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，则小物块（ ） A. 可能只受到两个力作用 B. 一定受到沿罐壁向上的摩擦力 C. 所受合力方向指向O点 D. 做圆周运动所需的向心力由它受到的支持力提供 6. 如图，某同学拖地时保持拖把杆与竖直方向夹角为θ = 37°，其施力方向沿着拖把杆并且大小恒为F = 40N，拖把由静止开始在水平面沿直线往前推，运动位移s = 1m。已知拖把头的质量为m = 1.6kg，不计拖把杆质量，拖把头与地面间动摩擦因数为0.3，g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。则下列说法正确的是（ ） A. 拖地时拖把头对地面的压力为16N B. 该同学对拖把做的功为32J C. 摩擦力对拖把做的功为－14.4J D. 拖把获得的动能为38.4J 7. 如图所示，某探测器先在绕月球的近月圆轨道上做匀速圆周运动，轨道半径为；随后在轨道上的点短暂加速，进入以月球球心为一个焦点的椭圆转移轨道II，该椭圆轨道远月点到月球球心的距离为；最终在点再次加速，进入半径为的圆轨道III。下列说法正确的是（　　） A. 探测器从轨道II变轨到轨道III在B点时的动能减小 B. 探测器在轨道I上的运行周期与轨道III上的周期之比为 C. 探测器在轨道上的动能与在轨道上的动能之比为 D. 探测器在轨道II上从点运动到点的过程中，引力势能减小，加速度减小 8. 关于卫星绕地球的运动，根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有（　　） A. 人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上 B. 卫星绕地球运动的过程中，其速率与卫星到地心的距离有关，距离小时速率小 C. 卫星离地球越远，周期越大 D. 同一卫星绕不同的行星运动，的值都相同 9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示，已知汽车的质量m=2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，（g=10m/s2）则（ ） A. 汽车在前5s内的牵引力为6×103N B. 汽车的额定功率为120kW C. 汽车的最大速度为vm=30m/s D. 当汽车速度为20m/s时，汽车加速度大小为2m/s2 10. 如图所示，在竖直面内有一半径为的四分之三圆形光滑轨道，以轨道圆心为坐标原点，建立坐标系。将一质量为的小球从点正上方处静止释放，从点进入圆轨道。小球经过轨道最低点时，对轨道的压力大小为，到达点时的速度大小为，且恰好脱离轨道。下列说法正确的是（　　） A. 小球在点的速度大小为 B. 小球在点所受合力沿半径方向指向点 C. 点的坐标为 D. 脱离圆轨道后，小球运动的最高点与点的竖直高度差为 物理 第I卷选择题 一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1. 下列关于功的说法正确的是（　　） A. 做功的过程一定伴随着能量转化 B. 功有正负之分，因此-10J的功小于5J的功 C. 根据功的定义式，可知功是矢量 D. 功就是能量，能量就是功，二者含义相同 答案：A 解析： 解答过程：AD．功与能是两个不同的物理量，功是能量转化的量度，做多少功，就有多少能量转化，所以做功的过程一定伴随着能量转化，故A正确，D错误； B．功有正负之分，力做负功表示物体克服该力做功，但做功的多少比较的是绝对值，因此-10J的功大于5J的功，故B错误； C．功是标量，只有大小没有方向，故C错误。 故选A。 2. 如图所示，修正带的核心结构为咬合良好的两个齿轮，AB两点分别位于大小齿轮的边缘，大轮和小轮的半径之比RA：RB=5：3，当使用修正带时，纸带的运动会带动两轮转动，则两轮转动时A、B两点的角速度大小之比为（　　） A. 1∶ 1 B. 5∶ 3 C. 3∶5 D. 9∶ 25 答案：C 解析： 思路： 解答过程：A、B两点分别位于大小齿轮的边缘，线速度相等，由 可知，角速度与半径成反比，可得A、B两点的角速度大小之比为3∶5，C正确。 故选C。 3. 如图所示，质量为的小球从距桌面，高处的点由静止释放，自由下落到地面上的点，桌面离地高为。选择桌面为参考平面，则小球（　　） A. 在点时的重力势能为 B. 从A到B重力做功为 C. 在点时的重力势能为 D. 从到过程中重力势能增加 答案：C 解析： 解答过程：AC．选择桌面为参考平面，在点时的重力势能为，在点时的重力势能为，故A错误，C正确； BD．从A到B重力做功 根据，重力做正功，重力势能减少，故BD错误； 故选C。 4. 火星表面特征非常接近地球，适合人类居住。已知火星半径是地球半径的，质量是地球质量的，自转周期也基本相同。地球表面重力加速度是，若王同学在地面上能向上跳起的最大高度是，在忽略自转影响的条件下，下述分析正确的是（　　） A. 火星表面的重力加速度是 B. 火星表面的重力加速度是 C. 王同学在火星表面受的万有引力是在地球表面受万有引力的倍 D. 王同学在火星表面上能向上跳起的最大高度为 答案：A 解析： 解答过程：AB．根据题意，在地球表面由万有引力等于重力有 解得地球表面重力加速度 同理火星表面的重力加速度是，故A正确，B错误； C．根据题意，由公式可知，王同学在火星表面受的万有引力与在地球表面受万有引力之比为，故C错误： D． 王同学在火星表面上向上跳起 在地球表面上跳起 可得王同学在火星表面上能向上跳起的最大高度为，故D错误。 故选A。 5. 如图半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴转动的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO'重合。转台以一定的角速度匀速转动，一可看为质点的小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，则小物块（ ） A. 可能只受到两个力作用 B. 一定受到沿罐壁向上的摩擦力 C. 所受合力方向指向O点 D. 做圆周运动所需的向心力由它受到的支持力提供 答案：A 解析： 解答过程：AB．当角速度为某一值时，物块的重力和罐壁对物块的支持力的合力提供做圆周运动的向心力，此时物块不受罐壁的摩擦力，只受重力和罐壁的弹力两个力作用，选项A正确，B错误； C．物块做匀速圆周运动，则所受合力方向指向做圆周运动的圆心，不是指向O点，选项C错误； D．物块做圆周运动所需的向心力由它受到的支持力、重力和摩擦力的合力提供，选项D错误。 故选A。 6. 如图，某同学拖地时保持拖把杆与竖直方向夹角为θ = 37°，其施力方向沿着拖把杆并且大小恒为F = 40N，拖把由静止开始在水平面沿直线往前推，运动位移s = 1m。已知拖把头的质量为m = 1.6kg，不计拖把杆质量，拖把头与地面间动摩擦因数为0.3，g = 10m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8。则下列说法正确的是（ ） A. 拖地时拖把头对地面的压力为16N B. 该同学对拖把做的功为32J C. 摩擦力对拖把做的功为－14.4J D. 拖把获得的动能为38.4J 答案：C 解析： 解答过程：A．拖地时拖把头对地面的压力为 F压 = mg＋Fcosθ = 16＋40 × 0.8N = 48N 故A错误； B．该同学对拖把做的功为 WF= Fssinθ = 40 × 1 × 0.6J = 24J 故B错误； C．拖把受到的摩擦力为 f = μF压 = 0.3 × 48N = 14.4N 摩擦力对拖把做的功为 Wf= －fs = －14.4J 故C正确； D．根据动能定理，拖把获得的动能为 WF＋Wf= Ek 代入数据，解得 Ek= 9.6J 故D错误。 故选C。 7. 如图所示，某探测器先在绕月球的近月圆轨道上做匀速圆周运动，轨道半径为；随后在轨道上的点短暂加速，进入以月球球心为一个焦点的椭圆转移轨道II，该椭圆轨道远月点到月球球心的距离为；最终在点再次加速，进入半径为的圆轨道III。下列说法正确的是（　　） A. 探测器从轨道II变轨到轨道III在B点时的动能减小 B. 探测器在轨道I上的运行周期与轨道III上的周期之比为 C. 探测器在轨道上的动能与在轨道上的动能之比为 D. 探测器在轨道II上从点运动到点的过程中，引力势能减小，加速度减小 答案：B 解析： 解答过程：A．探测器从轨道II变轨到轨道III时，在B点需要加速，发动机对探测器做功，动能增大，故A错误： B．轨道I的半长轴，轨道III的半长轴，根据开普勒第三定律可知 故周期比为，，故B正确； C．探测器在轨道I和III上运行时，万有引力提供向心力，满足 可得动能 因此，故C错误； D．从点到点，探测器远离月球，引力做负功，引力势能增大；加速度满足，a随增大而减小，故D错误。 故选B。 二、多项选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选的得0分。 8. 关于卫星绕地球的运动，根据开普勒定律，我们可以推出的正确结论有（　　） A. 人造地球卫星的轨道都是椭圆，地球在椭圆的一个焦点上 B. 卫星绕地球运动的过程中，其速率与卫星到地心的距离有关，距离小时速率小 C. 卫星离地球越远，周期越大 D. 同一卫星绕不同的行星运动，的值都相同 答案：AC 解析： 解答过程：A．由开普勒第一定律知：所有地球卫星的轨道都是椭圆，且地球位于所有椭圆的公共焦点上，A正确； B．由开普勒第二定律知：卫星与地球的连线在相等时间内扫过的面积相等，则卫星离地心的距离越小，速率越大，B错误； C．由开普勒第三定律知，则卫星离地球越远，周期越大，C正确； D．开普勒第三定律成立的条件是对同一行星的不同卫星有，对于绕不同行星运动的卫星，常数不同，D错误。 故选AC。 9. 一辆小汽车在水平路面上由静止启动，在前5s内做匀加速直线运动，5s末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其v-t图像如图所示，已知汽车的质量m=2×103 kg，汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍，（g=10m/s2）则（ ） A. 汽车在前5s内的牵引力为6×103N B. 汽车的额定功率为120kW C. 汽车的最大速度为vm=30m/s D. 当汽车速度为20m/s时，汽车加速度大小为2m/s2 答案：BD 解析： 解答过程：A．汽车在前5s内做匀加速运动，加速度 由牛顿第二定律 得 A错误； B．汽车在5s末功率达到额定功率 B正确； C．当牵引力等于阻力时，汽车达最大速度，则最大速度 C错误； D．当汽车速度为20m/s时，则 得 D正确。 故选BD。 10. 如图所示，在竖直面内有一半径为的四分之三圆形光滑轨道，以轨道圆心为坐标原点，建立坐标系。将一质量为的小球从点正上方处静止释放，从点进入圆轨道。小球经过轨道最低点时，对轨道的压力大小为，到达点时的速度大小为，且恰好脱离轨道。下列说法正确的是（　　） A. 小球在点的速度大小为 B. 小球在点所受合力沿半径方向指向点 C. 点的坐标为 D. 脱离圆轨道后，小球运动的最高点与点的竖直高度差为 答案：ACD 解析： 解答过程：A．在点，合力提供向心力，有 根据牛顿第三定律 推导得，故A正确； B．到达点时小球恰好脱离轨道，因此合力为重力，方向竖直向下，故B错误； C．小球在点的受力分析如图 沿半径方向的合力提供向心力，有 推导得 由推导出 点的横坐标为 纵坐标为 坐标为，故C正确； D．从点到最高点，竖直方向做加速度为的匀减速直线运动，有 推导得，故D正确。 故选ACD。 1 学科网（北京）股份有限公司 $