8.2 重力势能 精选训练题 一、选择题 1．关于重力势能，以下说法中正确的是（　　） A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的 B．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变 C．只要重力做功，重力势能一定变化 D．重力势能为 0 的物体，不可能对别的物体做功 2．重为 1N 的小球，在空中下落了 2m 的高度后到达地面，下列说法正确的是（　　） A．小球的重力势能一定增加了 2J B．小球刚下落时候的重力势能一定是 2J C．小球落地时的重力势能一定是 0 D．重力对小球做的功一定是 2J 3．蹦极是一项户外极限活动。体验者站在约 40 米以上高度的位置，用原长为 20 米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，以下说法正确的是（　　） A．第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为 20m B．第一次下落 20m 后，游客开始做减速运动 C．当游客下落到最低点时，游客的重力势能最小 D．第一次到达最低点的瞬间，人的重力势能为零 4．宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”中蕴含了一些物理知识．关于拉弓过程，下列 说法正确的是(　　) A．人对弓的作用力大于弓对人的作用力 B．人对弓的作用力小于弓对人的作用力 C．弓的弹性形变 越大，弹性势能就越大 D．弓的弹性形变越大，弹性势能就越小 5．一个 100g 的球从 1.8m 的高处落到一个水平板上又弹回到的 1.25m 高度，则整个过程中重力对球所做的功 及球的重力势能的变化是（ A．重力做功为 B．重力做了 g  10m/s 2 ）（　　） 1.8J 0.55J 的负功 C．物体的重力势能一定减少 D．物体的重力势能一定增加 0.55J 1.25J 6．质量为 m 的小球，从离桌面 H 高处由静止下落，桌面离地面高度为 h，重力加速度为 g，如图所示，若 以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别为（　　） A． C． mgh ，增加 mgh mg ( H  h) ，增加 mg ( H  h) B． D． mgh ，减少 mgh ( H  h) ，减少 mg ( H  h) 7．某大瀑布的平均水流量为 5900m3/s，水的落差为 50m，已知水的密度为 1.00×103kg/m3，在大瀑布水流 下落过程中，重力做功的平均功率约为(  ) A．3×106w B．3×107w C．3×108w D．3×109w 8．如图所示，质量为 m 的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度，该高度比他起 h 跳时的重心高出 ，则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功（　　） A．都必须大于 mgh B．都不一定大于 mgh C．用背越式不一定大于 D．用背越式必须大于 mgh mgh ，用跨越式必须大于 ，用跨越式不一定大于 mgh mgh 9．如图所示，一条铁链长 l=1m，质量为 m=4kg，放在水平桌面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开 桌面的瞬间，重力加速度 g=10m/s2，则（　　） A．铁链的重心位置升高了 1m B．铁链克服重力做功 40J C．铁链的重力势能增加了 20J D．铁链的重力势能为 20J 10．下列关于重力势能和弹性势能的相关说法中，正确的是（　　） A．重力势能数值与重力做功密切相关，重力做功与路径无关 B．放在地面上的物体没有重力势能，只有放在高于地面处物体才具有重力势能 C．弹簧只要有形变，就一定具有弹性势能 D．选择不同的参考点，在同一位置物体的重力势能数值可能不同，而该物体在同一运动过程中重力势能 的变化总是相同的 11．下列说法中正确的是（　　） A．地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值 B．重力做功的多少和重力势能的变化都与参考平面的选取无关 C．在不同高度的物体具有的重力势能可能相同 D．位于零势能参考平面以下的物体的重力势能一定小于在零势能参考平面以上的物体的重力势能 12．物体在运动过程中，克服重力做功为 50J，则正确的是（　　） A．重力做了 50J 的负功 B．重力做了 50J 的正功 C．重力势能一定减少了 50J D．重力势能一定增加了 50J 13．大型拱桥的拱高为 h，弧长为 L，如图所示，质量为 m 的汽车在以不变的速率 v 由 A 点运动到 B 点(两 点高度相同)的过程中，以下说法中正确的是(　　) A．由 A 到 B 的过程中，汽车的重力势能不变，重力始终不做功 B．由 A 到 B 的过程中，汽车的重力势能的总变化量为零，重力做的总功等于零 C．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做正功，后做负功，总功为零 D．汽车的重力势能先增大后减小，上坡时重力做负功，下坡时重力做正功，总功为零 14．如图所示，质量为 m 的小球，用一长为 L 的细线悬于 O 点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向 下的速度让小球向下运动，O 点正下方 D 处有一钉子，小球运动到 B 处时会以 D 为圆心做圆周运动，并经 2 L 过 C 点。若已知 OD= 3 ，选 O 点所在的水平面为参考平面，重力加速度为 g，则下列说法正确的是（　 ） 1 mgL A．小球由 A 点到 C 点的过程中，重力做功为 3 B．小球由 A 点到 B 点的过程中，细线拉力做正功 C．小球在 B 点时的重力势能-mgL D．D 点越低碰钉子后细线越容易断裂 二、解答题 15．在离地面 80m 高处无初速度地释放一小球，小球质量为 m=200 g，不计空气阻力，g 取 10m/s2，取释 放点所在水平面为参考平面。求： (1)在第 2s 末小球的重力势能； (2)在第 3s 内重力所做的功和重力势能的变化。 g 16．吊车以 4 的加速度将质量为 m 的物体匀减速地沿竖直方向提升高度 h，（不计空气阻力）求： （1）吊车钢索的拉力对物体做的功为多少？ （2）重力做的功为多少？ （3）物体的重力势能变化了多少？ 参考答案 1．C2．D3．C4．C5．C6．D7．D8．C9．C10．AD11．BCD12．AD13．BD14．ACD 15．（1）-40J；（2）减少了；50J 【解析】 (1)由题知，取释放点所在水平面为参考平面，则在第 2s 末小球所处的高度 3 2 h=- 1 gt2=- ×10×22m=-20 m 2 重力势能 Ep=mgh=0.2×10×(-20)J=-40J Ep<0 说明了物体在参考平面的下方 (2)在第 3 s 末小球所处的高度 1 1 h′=- 2 gt′2=- 2 ×10×32m=-45m 第 3 s 内重力做功 W=mg(h-h′)=0.2×10×(-20＋45)J=50J 即小球的重力势能减少了 50J 3 mgh 16．（1） 4 ；（2） mgh ；（3）因为重力做负功，所以重力势能增加 mgh 【解析】 （1）吊车钢索的拉力为 F ，对物体由牛顿第二定律可得 1 mg  F  mg 4 3 F  mg 4 所以吊车钢索的拉力对物体做的功为 3 W  Fh  mgh 4 （2）由于物体向上运动，所以重力做负功 W  mgh mgh 。 （3）由功能关系可知，重力做了多少负功，重力势能就增加多少，所以物体的重力势能增加了