2022-2023学年新教材高中物理 课时分层作业（十四）重力势能 新人教版必修第二册.docx

1、课时分层作业(十四)重力势能A级必备知识基础练1.关于弹性势能，下列说法中正确的是()A当弹簧变长时，它的弹性势能一定增加B当弹簧变短时，它的弹性势能一定减少C在拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，弹性势能越大D弹簧拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能2如图所示，质量为m的铁球从空中位置A处由静止释放，经过一段时间后下落至位置B处，A、B间高度差为H，重力加速度为g，不计空气阻力，取位置A为零势能点则()A在位置B处，铁球的重力势能为mgHB如果存在空气阻力，在位置B处铁球的重力势能大于mgHC无论是否存在空气阻力，经过位置B时，铁球的重力势能一定减小mgHD若选择位置B为零势能点，由于零

2、势能点下降，重力做功会大于mgH3质量m0.1 kg的小球，从距桌面高h11 m的A点下落到地面的B点，桌面高h20.8 m，g取10 m/s2，下列判断正确的是()A以地面为零势能面，小球在A点的重力势能为1 JB以桌面为零势能面，小球在B点的重力势能为0.8 JC整个下落过程中小球重力做功1.8 JD整个下落过程中小球重力势能变化了1 J4一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，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(g取10 m/s2)()A重力做功为1.8 JB重力做了0.55 J的负功C球的重力势能一定减少0.55 JD球的重力势能

3、一定增加1.25 J5蹦极是一项户外休闲活动，如图所示，体验者站在约40 m高的位置，用原长为20 m的弹性绳固定后跳下，在落地前弹起，之后反复弹起落下，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，游客能体验失重感的位移为20 mB第一次下落20 m后，游客开始做减速运动C当游客下落到最低点时，弹性绳的弹性势能等于游客减少的重力势能D第一次到达最低点的瞬间，人的重力势能为零6如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，物体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧在弹簧处于原长时，用手拉着其上端P点缓慢向上移动，直到物体脱离地面向上移动一段距离在这一过程中，P点的位移为H

4、，则物体重力势能的增加量为()AmgH BmgHm2g2kCmgHm2g2k DmgHmgk7吊车以大小为g4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，求：(不计空气阻力)(1)吊车钢索的拉力对物体做的功；(2)物体重力做的功；(3)物体重力势能的变化量B级关键能力提升练8.中国制造的某一型号泵车如图所示，表中列出了其部分技术参数已知混凝土密度为2.4103 kg/m3，假设泵车的泵送系统以150 m3/h的输送量给30 m高处输送混凝土，则每小时泵送系统对混凝土做的功至少为(g取10 m/s2)()发动机最大输出功率(kW)332最大输送高度(m)63整车满载质量(kg)5.41

5、04最大输送量(m3/h)180A.1.08107 J B5.04107 JC.1.08108 J D2.72108 J9如图所示，一根绳的两端分别固定在两座猴山的A、B处，A、B两点水平距离为16 m，竖直距离为2 m，A、B间绳长为20 m质量为10 kg的猴子抓住套在绳上的滑环从A处滑到B处，以A点所在水平面为参考平面，猴子在滑行过程中重力势能最小值约为(绳处于拉直状态)()A.1.2103 J B7.5102 JC.6.0102 J D2.0102 J10.如图所示，可爱的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形小土堆，已知其身长为3L，总质量为m，如图所示头部刚到达最高点，假设

6、毛毛虫能一直贴着小土堆前行，求从其头部刚到达小土堆顶端到其头部刚到达小土堆底端时毛毛虫的重力势能变化量为()A.12mgL B312mgLC.36mgL D34mgL112022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200 W、速度5 m/s匀速行驶，在斜坡PQ段以恒定功率570 W、速度2 m/s匀速行驶已知小车总质量为50 kg，MNPQ20 m，PQ段的倾角为30，重力加速度g取10 m/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40 NB.从M到N，小车克服摩擦力做功800 JC.从P到Q，小车重力势能增加1104 JD.从

7、P到Q，小车克服摩擦力做功700 J课时分层作业(十四)重力势能1解析：如果弹簧原来处于压缩状态，那么当它恢复原长时，它的弹性势能减小；当它变短时，它的弹性势能增大，A、B错误弹簧拉伸时的弹性势能可能大于、小于或等于压缩时的弹性势能，需根据形变量来判断弹性势能的大小，D错误当拉伸长度相同时，劲度系数越大的弹簧，需要克服弹力做的功越多，弹簧的弹性势能越大，C正确答案：C2解析：在位置B处，铁球的重力势能为mgH，在铁球从A到B的过程中，其重力势能一定减小mgH，均与是否存在空气阻力无关，故A、B错误，C正确；重力做功的多少与路径无关、与零势能点的选取无关，所以当选择位置B为零势能点时，在铁球从A

8、到B的过程中，重力做的功一定等于mgH，D错误答案：C3解析：以地面为零势能面，小球在A点的重力势能为EpAmg(h1h2)1.8 J，故A错误；以桌面为零势能面，小球在B点的重力势能为EpBmgh20.8 J，故B错误；整个下落过程中小球重力做功为Wmg(h1h2)1.8 J，故C正确；整个下落过程中小球重力势能变化了EpW1.8 J，故D错误答案：C4解析：在整个过程中，球下降的高度h1.8 m1.25 m0.55 m，该过程中重力对球做的功Wmgh0.1100.55 J0.55 J，A、B错误；重力做了多少正功，重力势能就减少多少，故球的重力势能一定减少0.55 J，C正确，D错误，答案

9、：C5解析：第一次下落前20 m内，游客做自由落体运动，处于失重状态，当游客下落20 m时，弹性绳的长度为原长，之后游客继续下落，开始的一段时间内，绳上的弹力小于重力，游客做加速度减小的加速运动，因此游客能体验失重感的位移大于20 m，当绳上的弹力大于重力时，游客的加速度向上，游客做加速度增大的减速运动，A、B错误；当游客下落到最低点时，游客的速度为0，弹性绳的弹性势能等于游客减少的重力势能，C正确；因题中未选定重力势能的参考平面，故无法确定游客第一次到达最低点时的重力势能，D错误答案：C6解析：弹簧的形变量x，则物体上升的高度hHxH，则物体重力势能的增加量EpmghmgH，B正确答案：B7

10、解析：(1)设吊车钢索的拉力为F，对物体由牛顿第二定律得mgFmg，解得Fmg，所以吊车钢索的拉力对物体做的功WFhmgh.(2)因为物体向上运动，所以重力做负功WGmgh.(3)因为重力做负功，所以重力势能增加，重力势能的变化量Epmgh.答案：(1)mgh(2)mgh(3)mgh8解析：由功的公式得，泵车每小时做的功WFlmghVgh2.41031501030 J1.08108 JA、B、D错误，C正确答案：C9解析：重力势能最小的点为最低点，由于在同一根绳上张力大小相等，故猴子在最低点时，两侧绳子与水平方向夹角相同，设为，右侧绳长为a，左侧绳长为(20 ma)，由几何关系可知20 mco

11、s 16 m，a sin (20 ma)sin 2 m，联立可得a m，故最低点与参考平面的高度差为msin 7 m，猴子的重心比绳子最低点大约低0.5 m，故猴子在最低点的重力势能约为7.5102 J，故B正确答案：B10解析：选小土堆底端为零势能面，初状态的重力势能为Ep1mgsin 60mgL，毛毛虫头部前行到小土堆底端时的重力势能为Ep2mgsin 60mgL，其重力势能的变化量为EpEp2Ep1mgLmgLmgL，故B正确，A、C、D错误答案：B11解析：从M到N，由P1F1v1可得小车牵引力F1 N40 N，A正确从M到N，小车匀速行驶，牵引力等于摩擦力，可得摩擦力Ff1F140 N，小车克服摩擦力做的功Wf1Ff1MN4020 J800 J，B正确从P到Q，由P2F2v2可得小车牵引力F2 N285 N，从P到Q，小车匀速行驶，小车牵引力F2Ff2mg sin 30，解得Ff2F2mg sin 30285 N5010 N35 N；从P到Q，小车克服摩擦力做的功Wf2Ff2PQ3520 J700 J，D正确从P到Q，小车上升的高度hPQ sin 30200.5 m10 m，小车重力势能的增加量Epmgh501010 J5 000 J，C错误答案：ABD