新教材2024高中物理第八章机械能守恒定律8.2重力势能同步测试新人教版必修第二册.docVIP

第八章机械能守恒定律

2重力势能

【基础巩固】

1.(多选)有关重力势能的改变,下列说法正确的是 ()

A.物体受拉力和重力作用向上运动,拉力做功是1J,但物体重力势能的增加量有可能不是1J

B.从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛,落到地面上时,物体重力势能的改变是相同的

C.从同一高度落下的物体到达地面,考虑空气阻力和不考虑空气阻力的状况下重力势能的削减量是相同的

D.物体运动中重力做功-1J,但物体重力势能的增加量不是1J

答案:ABC

2.关于弹簧的弹性势能(在弹簧的弹性限度内),下列说法正确的是 ()

A.当弹簧变长时,它的弹性势能肯定变大

B.当弹簧变短时,它的弹性势能肯定变小

C.在伸长量相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大

D.弹簧在拉伸时的弹性势能肯定大于压缩时的弹性势能

解析:弹簧变长(或变短)时,弹簧的形变量不肯定变大(或变小),比如弹簧在被压缩着的时候,长度稍变长一点,弹性势能反而变小,选项A、B错误;弹性势能的大小取决于弹簧的形变量和劲度系数,形变量相同时,劲度系数越大,弹性势能越大,选项C正确;一般取弹簧原长时弹性势能为0,当弹簧的压缩量和伸长量相等时,弹性势能相同,选项D错误.

答案:C

3.某游客带着孩子爬山时,孩子不当心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示.下列说法正确的是 ()

A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功

B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功

C.从A到B重力做功mg(h0+h)

D.从A到B重力做功mgh0

答案:D

4.如图所示,质量为m的小球从高为h处斜面上的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达高为h4的D点时,速度为0.在这个过程中,重力做功为 (

A.mgh4 B.3mg

答案:B

5.一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度,g取10m/s2.下列说法正确的是 ()

A.整个过程中重力做功为1.8J

B.整个过程中重力做了0.55J的负功

C.整个过程中物体的重力势能肯定削减0.55J

D.整个过程中物体的重力势能肯定增加1.25J

答案:C

6.(2024·广东模拟)为了平安,跨河大桥通常建成拱形,如图所示,M、N为水平面上的两点,O点为拱桥的最高点,且最高点距离水平面的高度为h,一质量为m的卡车以恒定不变的速率由M经O到达N点.则()

A.由于M、N在同一水平面上,则卡车在整个运动过程中重力始终不做功

B.卡车的重力势能先减小后增大,重力先做负功后做正功

C.卡车的重力势能先增大后减小,重力先做正功后做负功

D.卡车的重力势能先增大后减小,重力先做负功后做正功

解析:由M点到O点的过程中,卡车向高处运动,重力势能增大,重力做负功;由O点到N点的过程中,卡车向低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项D正确.

答案:D

7.运动员在一次跳伞中将经验加速下降和减速下降两个过程.将人和伞看成一个系统,在这两个过程中,下列说法正确的是 ()

A.阻力对系统始终做负功

B.系统受到的合力始终向下

C.重力做功使系统的重力势能增加

D.随意相等的时间内重力做的功相等

解析:因为阻力的方向始终与运动方向相反,因此阻力始终做负功,选项A正确;系统在减速下降过程中所受合力的方向与运动方向相反,即合力向上,选项B错误;系统始终向下运动,因此重力始终做正功,重力势能削减,选项C错误;由于系统做变速运动,在相等的时间内下落的高度不肯定相等,故重力做的功不肯定相等,选项D错误.

答案:A

【拓展提高】

8.质量为m的物体,在t=0时刻沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑,到t时刻重力势能的削减量为()

A.12mg2t2sinα B.12mg2t2C.mg2t2 D.12mg2t2

解析:物体下滑的加速度a=gsinα,t时刻物体下滑的距离x=12at2=12gsinα·t2,下滑的高度h=xsinα=12gt2sin2α,物体重力势能的削减量ΔEp=mgh=12mg2t2sin

答案:D

9.(2024·广东卷)(多选)如图所示,载有防疫物资的无人驾驶小车,在水平MN段以恒定功率为200W、速度为5m/s匀速行驶,在斜坡PQ段以恒定功率为570W、速度为2m/s匀速行驶.已知小车总质量为50kg,lMN=lPQ=20m,PQ段的倾角为30°,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力.下列说法正确的有()

A.从M到N,小车牵引力大小为40N

B.从M到N,小车克服摩擦力做功为800J

C.从P到Q,小车重力势能增加1×104J

D.从P到Q,小车克服摩擦力做功为700