新教材2024高中物理第八章機械能守恒定律8.2重力勢能同步測試新人教版必修第二冊

第八章機械能守恒定律2重力勢能【基礎鞏固】1.(多選)有關重力勢能的改變,下列說法正確的是 ()A.物體受拉力和重力作用向上運動,拉力做功是1J,但物體重力勢能的增加量有可能不是1JB.從同一高度將某一物體以相同的速率平拋或斜拋,落到地面上時,物體重力勢能的改變是相同的C.從同一高度落下的物體到達地面,考慮空氣阻力和不考慮空氣阻力的狀況下重力勢能的削減量是相同的D.物體運動中重力做功-1J,但物體重力勢能的增加量不是1J答案:ABC2.關于彈簧的彈性勢能(在彈簧的彈性限度內(nèi)),下列說法正確的是 ()A.當彈簧變長時,它的彈性勢能肯定變大B.當彈簧變短時,它的彈性勢能肯定變小C.在伸長量相同時,勁度系數(shù)越大的彈簧,它的彈性勢能越大D.彈簧在拉伸時的彈性勢能肯定大于壓縮時的彈性勢能解析:彈簧變長(或變短)時,彈簧的形變量不肯定變大(或變小),比如彈簧在被壓縮著的時候,長度稍變長一點,彈性勢能反而變小,選項A、B錯誤;彈性勢能的大小取決于彈簧的形變量和勁度系數(shù),形變量相同時,勁度系數(shù)越大,彈性勢能越大,選項C正確;一般取彈簧原長時彈性勢能為0,當彈簧的壓縮量和伸長量相等時,彈性勢能相同,選項D錯誤.答案:C3.某游客帶著孩子爬山時,孩子不當心將手中的皮球滑落,球從A點滾到了山腳下的B點,高度標記如圖所示.下列說法正確的是 ()A.從A到B的曲線軌跡長度不知道,無法求出此過程重力做的功B.從A到B過程中阻力大小不知道,無法求出此過程重力做的功C.從A到B重力做功mg(h0+h)D.從A到B重力做功mgh0答案:D4.如圖所示,質(zhì)量為m的小球從高為h處斜面上的A點滾下經(jīng)過水平面BC后,再滾上另一斜面,當它到達高為h4的D點時,速度為0.在這個過程中,重力做功為 (A.mgh4 B.3mg答案:B5.一個100g的球從1.8m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25m的高度,g取10m/s2.下列說法正確的是 ()A.整個過程中重力做功為1.8JB.整個過程中重力做了0.55J的負功C.整個過程中物體的重力勢能肯定削減0.55JD.整個過程中物體的重力勢能肯定增加1.25J答案:C6.(2024·廣東模擬)為了平安,跨河大橋通常建成拱形,如圖所示,M、N為水平面上的兩點,O點為拱橋的最高點,且最高點距離水平面的高度為h,一質(zhì)量為m的卡車以恒定不變的速率由M經(jīng)O到達N點.則()A.由于M、N在同一水平面上,則卡車在整個運動過程中重力始終不做功B.卡車的重力勢能先減小后增大,重力先做負功后做正功C.卡車的重力勢能先增大后減小,重力先做正功后做負功D.卡車的重力勢能先增大后減小,重力先做負功后做正功解析:由M點到O點的過程中,卡車向高處運動,重力勢能增大,重力做負功;由O點到N點的過程中,卡車向低處運動,重力勢能減小,重力做正功,選項D正確.答案:D7.運動員在一次跳傘中將經(jīng)驗加速下降和減速下降兩個過程.將人和傘看成一個系統(tǒng),在這兩個過程中,下列說法正確的是 ()A.阻力對系統(tǒng)始終做負功B.系統(tǒng)受到的合力始終向下C.重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加D.隨意相等的時間內(nèi)重力做的功相等解析:因為阻力的方向始終與運動方向相反,因此阻力始終做負功,選項A正確;系統(tǒng)在減速下降過程中所受合力的方向與運動方向相反,即合力向上,選項B錯誤;系統(tǒng)始終向下運動,因此重力始終做正功,重力勢能削減,選項C錯誤;由于系統(tǒng)做變速運動,在相等的時間內(nèi)下落的高度不肯定相等,故重力做的功不肯定相等,選項D錯誤.答案:A【拓展提高】8.質(zhì)量為m的物體,在t=0時刻沿傾角為α的光滑斜面由靜止下滑,到t時刻重力勢能的削減量為()A.12mg2t2sinα B.12mg2t2C.mg2t2 D.12mg2t2解析:物體下滑的加速度a=gsinα,t時刻物體下滑的距離x=12at2=12gsinα·t2,下滑的高度h=xsinα=12gt2sin2α,物體重力勢能的削減量ΔEp=mgh=12mg2t2sin答案:D9.(2024·廣東卷)(多選)如圖所示,載有防疫物資的無人駕駛小車,在水平MN段以恒定功率為200W、速度為5m/s勻速行駛,在斜坡PQ段以恒定功率為570W、速度為2m/s勻速行駛.已知小車總質(zhì)量為50kg,lMN=lPQ=20m,PQ段的傾角為30°,重力加速度g取10m/s2,不計空氣阻力.下列說法正確的有()A.從M到N,小車牽引力大小為40NB.從M到N,小車克服摩擦力做功為800JC.從P到Q,小車重力勢能增加1×104JD.從P到Q,小車克服摩擦力做功為700J答案:ABD10.一豎直彈簧下端固定于水平地面上,小球從彈簧正上方高為h的地方自由下落到彈簧上,如圖所示.經(jīng)幾次反彈以后小球最終在彈簧上靜止于某一點A,則 ()A.h越大,彈簧最終在A點的壓縮量越大B.彈簧最終在A點的壓縮量與h無關C.h越大,小球最終靜止在A點時彈簧的彈性勢能越大D.小球第一次到達A點時彈簧的彈性勢能比最終靜止在A點時彈簧的彈性勢能大解析:最終小球靜止在A點時,小球受重力與彈簧的彈力作用,它們是一對平衡力,故mg=kx,彈簧在A點的壓縮量x=mgk,x與下落時的高度h無關,選項A錯誤,選項B正確.對同一彈簧,它的彈性勢能大小僅與彈簧的形變量有關,小球最終靜止在A點和經(jīng)過A點時,彈簧的彈性勢能相同,選項C、D錯誤答案:B11.如圖所示,在光滑水平面上有A、B兩物體,它們中間連一彈簧,已知mA=2mB,今用水平恒力F向右拉B,當A、B一起向右加速運動時,彈簧的彈性勢能為Ep1,假如用水平恒力F向左拉A,當A、B一起向左加速運動時,彈簧的彈性勢能為Ep2,比較Ep1與Ep2的大小.解析:設mB=m,則mA=2m,設彈簧的勁度系數(shù)為k.向右拉B時加速度a1=F3對A有kx1=2ma1,得x1=2ma1向左拉A時,加速度a2=F3對B有kx2=ma2,得x2=ma2k可見,x1>x2,所以Ep1>Ep2.答案:Ep1>Ep2【挑戰(zhàn)創(chuàng)新】12.下圖所示的摩天輪高度為108m,直徑是98m.一質(zhì)量為50kg的游客乘坐該摩天輪做勻速圓周運動旋轉(zhuǎn)一圈需25min,g取10m/s2.假如以地面為參考平面,則他到達最高處時 ()A.重力勢能為5.4×104J,角速度為0.2rad/sB.重力勢能為4.9×104J,角速度為0.2rad/sC.重力勢能為5.4×104J,角速度為4.2×10-