8.2 重力势能专题复习 2021—2022 学年高中物理人教版（2019）必修 第二册 一、选择题（共 15 题） 1．质量为 40kg 的跳水运动员从 10m 跳台跳下，不计空气阻力，重力加速度 g=10m/s2，运动员从起跳到落 水的过程中，重力势能的变化为（　　） A．增加了 4000J B．减少了 4000J C．增加了 2000J D．减少了 2000J 2．如图所示，一个质量为 m，均匀的细链条长为 L，置于光滑水平桌面上，用手按住一端，使 L/2 长部分 垂在桌面下，（桌面高度大于链条长度，取桌面为零势能面），则链条的重力势能为 A．0 B．- 1 mgL 2 C．- 1 mgL 4 1 D．- mgL 8 3．如图所示，一个物体放在水平地面上，在与水平方向成 θ 角的斜向上的恒力 F 的作用下沿水平地面向右 运动了距离 l。若物体质量为 m，重力加速度为 g，则在此过程中（　　） A．F 做正功，大小为 Flsinθ B．F 做正功，大小为 Flcosθ C．重力做正功，大小为 mgl D．重力做负功，大小为 mgl 4．一位同学将一本掉在地板上的物理课本慢慢捡回到课桌上，课桌高度约为 0.7 m，教科书重力约为 6 N，则该同学对教科书做功大约为（重力加速度 g=10 m/s2）（　　） A．0.04 J B．0.4 J 5．关于重力势能的说法，正确的是（ A．重力势能只由地球上的物体决定 B．重力势能不能有负值 C．4 J ） D．40 J C．在某高度质量一定的物体，重力势能是一定的 D．重力势能是相对的，只有参考平面选定后，重力势能才确定 6．某大型拱桥的拱高为 h，如图所示．一质量为 m 的汽车在以不变的速率由 A 点运动到 B 点的过程中，以 下说法正确的是( ) A．汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功 B．汽车的重力势能先减小后增大，总的变化量大于零 C．汽车的重力先做正功，后做负功，总功为零 D．汽车的重力先做负功，后做正功，总功为零 7．关于做功与势能变化的关系，下列说法正确的是（　　） A．物体上升时，重力做正功，重力势能增加 B．物体上升时，重力做正功，重力势能减少 C．若弹簧弹力做负功，弹性势能减少 D．若弹簧弹力做负功，弹性势能增加 8．一根不均匀的铁链长 1.0m，重 30N，盘曲在水平地面上.若用手拿起某一端（设为甲端）将其缓缓提起 至另一端（设为乙端）恰好离开地面，需做功 12J.如果该将乙端从地面缓缓上提至甲端恰好离开地面，则 需做功 （ ） A．12J B．15J C．18J D．30J 9．物块 A 质量为 m ， 置于光滑水平地面上，其上表面固定一根轻弹簧，弹簧原长为 L0 ，劲度系数为 k ， 如图所示．现将弹簧上端 B 缓慢的竖直向上提起一段距离 L ， 使物块 A 离开地面，若以地面为势能零 点，则这时物块 A 具有的重力势能为（　　） A． mg  L  L0  mg � � mg �L  L0  � k � � B． mg � � mg �L  L0  � k � � C． � mg � mg �L  � � k � D． 10．如图所示，长木板的左端用一铰链固定在水平面上，一可视为质点的小滑块放在长木板上的 A 点。调 节长木板与水平方向的夹角，当夹角为 37°时，滑块由 A 点开始下滑，经时间 t 滑到长木板的最底端；增 大夹角，当夹角为 53时，小滑块由 A 点经时间 t 滑到长木板的最底端。已知 sin 37  0.6、cos 37  2 0.8。则下列说法正确的是（　　） A．小滑块与长木板之间的动摩擦因数为 6 13 B．两次小滑块重力势能减少量之比为 1:2 C．两次小滑块的加速度之比为 1:2 D．两次小滑块到达长木板底端时的速度之比为 1:2 11．蹦极是一项户外极限活动。体验者站在约 40m 以上高度的位置，用原长为 20m 的弹性绳固定住后跳下， 落地前弹起，反复弹起落下。忽略空气阻力的影响，在人的整个运动过程中，下列说法正确的是（　　） A．第一次下落过程中，体验者能体验失重感的位移为 20m B．第一次下落 20m 后，体验者立即处于超重状态 C．第一次到达最低点的瞬间，人的重力势能为零 D．当下落到最低点时，弹性绳的弹性势能最大 12．如图甲所示是一根晾衣架示意图，曲线为质量分布均匀的光滑铁链，铁链中间轻轻挂上一件衣服，待 稳定后如图乙所示，铁链最低点有所下降。下列说法正确的是（　　） A．挂衣服后，铁链重心位置下降 B．挂衣服后，铁链重心位置上升 C．铁链对两端支架施力大小不相等 D．挂衣服后，支架受力可能不变 13．一质量为 M 的物块放在水平地面上，上面安一根原长为 L、劲度系数为 k 的轻弹簧，现用手拉弹簧上 端的 P 点（开始拉时弹簧为原长），如图所示．当 P 点位移为 H 时，物块缓慢地离开地面一段距离．求在 这个过程中物块增加的重力势能为（ ） A．MgH B． C． MgH  ( Mg )2 k MgH  ( Mg ) 2 k D． MgH  Mg k 14．如图的两个光滑斜面 A、B，高度相同倾角不同，质量相同的两滑块分别从 A、B 的顶端滑到底端的过 程，关于两滑块的以下说法不正确（错误）的是（　　） A．重力做功相同 B．重力势能变化相同 C．重力的功率相同 D．动能变化相同 15．如图所示，木板可绕固定的垂直纸面的水平轴 O 转动，木板从水平位置 OA 缓慢转到 OB 位置的过程 中，木板上重为 5N 的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能减少了 4J。用 FN 表示物 块受到的支持力，用 Ff 表示物块受到的摩擦力，以下判断正确的是（　　） A．物块降低了 1.25m B．FN 对物块不做功 C．Ff 对物块不做功 D．FN 和 Ff 对物块都不做功 二、填空题（共 4 题） 16．弹性势能 （1）弹性势能定义：发生___________形变的物体的各部分之间，由于有___________的相互作用而具有 的势能，叫弹性势能。 （2）影响弹性势能的因素 ① 弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，在弹性限度内，形变大小___________，弹簧的弹性势能就越大。 ② 弹性势能跟劲度系数有关：在弹性限度内，不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数___________， 弹性势能越大。 17．在离地面 80m 高处无初速释放一小球，小球质量 m=0.2kg，不计空气阻力，取小球释放点所在水平面 为参考平面，则在第 2s 末小球的重力势能为 ___________ J，在第 3s 内重力势能的变化量为 ___________ J。（g 取 10m/s2） � 18．如图所示，质量分布均匀的小球，质量为 m，半径为 R，倾角   45 的斜面体质量为 M，放置在水平 面上。在水平推力作用下，使斜面体底角刚好与墙角接触，则静止时水平推力 F 的大小为____（不计一切 摩擦，重力加速度为 g）。若增大水平推力，则斜面体对小球的支持力将___（选填“增大”、“不变”或“减 小”）。若撤去此推力小球会落地，则此过程中小球重力势能的变化量____。 1 19．某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能 Ep＝ 2 kx2(k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧的形 变量)”的实验，装置如图(a)所示．水平放置的弹射器将质量为 m 的小球弹射出去．测出小球通过两个竖直 放置的光电门的时间间隔为 t.用刻度尺测出弹簧的压缩量为 x，甲、乙光电门间距为 L，忽略一切阻力． (1)小球被弹射出的速度大小 v＝______，求得弹簧弹性势能 Ep＝______.(用题目中的字母符号表示) (2)该同学测出多组数据，计算并画出如图(b)所示 Ep 与 x2 的关系图线，从而验证了它们之间的关系．根据 图线求得弹簧的劲度系数 k＝________ N/m. (3)由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果________影响(选填“有”或 “无”)． 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示，一人造卫星绕地球做椭圆运动，试比较该卫星在近地点 A 与远地点 B 时的重力势能的大小。 21．如图所示，是小球做平抛运动轨迹中的一段，P、Q 点在轨迹上．已知 P 点的坐标为（30，15），Q 点 的坐标为（60，40），小球质量为 m=0.2kg，取重力加速度 g=10m/s2，以抛出点所在水平面为零势能参考 平面，求： （1）小球做平抛运动的初速度 v0 的大小； （2）小球在 P 点的速度 vP 的大小及重力势能 EP． 22．选择不同的水平面作参考平面，某一过程中重力势能的改变量具有相同数值．( ) 23．在水平地面上平铺 n 块砖，每块砖的质量均为 m，厚度均为 h，如图 9 所示，若将砖一块一块地竖直 叠放起来，在此过程中，重力做多少功？重力势能如何变化，变化了多少？（重力加速度为 g） 参考答案： 1．B 2．D 3．B 4．C 5．D 6．D 7．D 8．C 9．D 10．D 11．D 12．B 13．C 14．C 15．C 16． 弹性 17． 40 50 18． mg 不变 19． L （1） t ， 20． 弹力 越大  2 mL2 2t 2 越大 mgR （2）200 EpB  EpA 21．（1）3m/s （2）3.61m/s ；-0.4J 22．√ （3）无 n(n  1) n(n  1) mgh mgh 2 23． ；重力势能增加，增加了 2 