8.2 重力势能-2021-2022学年高一物理精讲与精练高分突破考点专题系列（人教版2019必修第二册）.docx

1、8.2 重力势能一：知识精讲归纳考点一、重力做的功1.重力所做的功WGmgh，h指初位置与末位置的高度差.2.重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关.技巧归纳一、重力做的功推导如图所示，一个质量为m的物体，从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B，在这个过程中，思考并讨论以下问题：(1)求出图甲情形中重力做的功；(2)求出图乙情形中重力做的功；(3)求出图丙情形中重力做的功；解答：(1)甲中WGmghmgh1mgh2(2)乙中WABmglcos mghmgh1mgh2，WBB0，故WABmghmgh1mgh2(3)丙

2、中把整个路径AB分成许多很短的间隔AA1、A1A2，由于每一段都很小，每一小段都可以近似地看成一段倾斜的直线，设每段小斜线的高度差分别为h1、h2，则物体通过每段小斜线时重力做的功分别为mgh1、mgh2.WABmgh1mgh2mg(h1h2)mgh，WBB0，故WABmghmgh1mgh2.考点二、重力势能1.重力势能.(1)表达式：Epmgh.(2)单位：焦耳；符号：J.2.重力做功与重力势能之间的关系：WGEp1Ep2.(1)当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减小；即WG0，Ep1Ep2.(2)当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加；即WG0，Ep1Ep2.3.重

3、力势能的系统性重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是地球上的物体单独具有的.三、重力势能的相对性1.参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫作参考平面，在参考平面上物体的重力势能取为0.2.重力势能的相对性：Epmgh中的h是物体重心相对参考平面的高度.选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值相同.(后两空选填“相同”或“不同”)3.物体在参考平面上方，重力势能为正值；物体在参考平面下方，重力势能为负值.考点三、弹性势能1.对弹性势能的理解(1)弹性势能的产生原因(2)(弹簧)弹性势能的影响因素2.弹力做功与弹性势能变化的关系(1)

4、关系：弹力做正功时，弹性势能减少，弹力做负功时，弹性势能增加，并且弹力做多少功，弹性势能就减少多少.(2)表达式：W弹EpEp1Ep2.3.注意：(1)弹力做功和重力做功一样，也和路径无关，弹性势能的变化只与弹力做功有关.(2)一般地来说，弹簧为原长时弹性势能为零，所以弹簧伸长时和弹簧压缩时弹性势能都增加，且伸长量和压缩量相同时，弹性势能相同.二：考点题型归纳题型一：重力势能概念1（2021黑龙江哈尔滨市第三十二中学校高一期末）关于重力势能的理解，下列说法正确的是：（）A重力势能是一个定值，其大小是绝对的B当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少C放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0D重力

5、势能是标量，所以没有负值2（2021山东枣庄高一期末）关于重力势能，下列说法正确的是（）A只有在重力做功的过程中，物体才有重力势能B重力做功引起物体重力势能发生变化C重力势能有正负，是矢量D选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是相同的3（2021内蒙古呼和浩特市第一中学高一期中）关于重力势能，下列说法中正确的是（）A物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B物体与零势能面的距离越大，它的重力势能就越大C一个物体的重力势能从5J变化到3J，重力势能变大了D重力势能的变化量等于重力对物体做的功题型二：零势能面对重力势能的影响4（2021河南师大附中实验学校高一阶段练习）如图所示，质量为的

6、小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地高度为。若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化量分别是（）A，减少B，减少C，增加D，增加5（2021福建师大二附中高一期中）如图所示，桌子放于水平地面上，桌面高为。一质量为m的小球处于桌面上方高处的a点，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是（）A若以桌面为零势能参考平面，小球在a点的重力势能为B若以桌面为零势能参考平面，小球在桌面c处的重力势能为C若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少D若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少6（2021北

7、京市延庆区教育科学研究中心高一期末）如图质量是2kg的物体放在桌面，桌面的高度是0.8m。以桌面为零势面时物体的重力势能是Ep1，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是Ep1；以地面为零势面时物体的重力势能是Ep2，若物体从桌面下落至地面，势能的变化是Ep2，则下列正确的是（）AEp1=Ep2BEp1Ep2CEp2=0JDEp1=16J题型三：重力做功与重力势能变化的关系7（2022江苏省响水中学高一期中）关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的是（）A物体的位置一旦确定，它的重力势能的数值大小也随之确定B一个物体的重力势能从变化到，重力势能变小了C当物体向高处运动时，克服重力做功，物体的重力势

8、能减小D重力做功与路径无关8（2021宁夏长庆高级中学高一期末）如图所示，在高出地面H的A点将小球m竖直上抛，初速度为v0，则下列说法中正确的是（）A小球在A点时，重力势能为mgHB小球在A点时，重力势能为零C整个运动过程，重力势能的变化量为-mgHD整个运动过程，重力势能的变化量为mgH9（2021河北张家口市宣化第一中学高一阶段练习）质量的小球，从距桌面高的A点下落到地面的B点，桌面高，以下判断正确的是（）A以地面为零势能面，小球在A点的重力势能为1JB以桌面为零势能面，小球在B点的重力势能为0.8JC整个下落过程中小球重力做功1.8JD整个下落过程中小球重力势能变化了1J题型四：弹性势能

9、的表达式和影响因素10（2021陕西咸阳高一期末）关于弹性势能，下列说法正确的是（）A只要发生形变，物体就具有弹性势能B某一弹簧的长度越长，其弹性势能就越大C弹簧的弹力做正功，其弹性势能增加D在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关11（2021北京房山高一期末）把质量为m的小球放在竖直的弹簧上，并把小球往下按至A点的位置，如图甲所示，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C如图乙所示，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态。弹簧的质量和空气阻力均可忽略。小球由位置A运动至位置B的过程中，弹簧的弹性势能变化情况是（）A一直减小B一直增大C先增大后减小D先减小后增大12（2022全国

10、高一课时练习）一轻质弹簧的弹力与弹簧形变量之间的关系如图甲所示。将该弹簧下端固定在水平地面上，一质量为1.8kg的物体在外力作用下缓慢放在弹簧的上端，待物体稳定后撤去外力物体静止在弹簧上端，弹簧处在弹性限度内，如图乙所示取重力加速度大小g=10m/s2，则下列说法正确的是（）A弹簧的压缩量为30cmB弹簧的长度越长，弹簧的弹性势能越大C此过程中弹簧弹力对物体做的功为0.54JD物体静止时，弹簧的弹性势能为0.27J题型五：弹性势能和弹力做功的关系13（2022江苏苏州市苏州高新区第一中学高一阶段练习）如图所示，质量相等的两木块中间连有一竖直轻弹簧，木块A静止在弹簧上面，设弹簧的弹性势能为Ep1

11、。现用力缓慢向上提A，直到B恰好离开地面；B刚要离开地面时，设弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化Ep，下列说法中正确的是 （）AEp1=Ep2BEp1Ep2CEp0DEp014（2021四川雅安高一期末）如图所示，轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O等高的A点静止释放，此时弹簧恰好处于原长。在重物由A点摆向最低点B的过程中（不计空气阻力），下列说法正确的是（）A重力做正功，弹力不做功B重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力做负功D若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力

12、做功不变，弹力不做功15（2021全国高一课时练习）如图所示，轻弹簧下端系一重物，O点为其平衡位置（即重力和弹簧弹力大小相等的位置），今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A点，弹力做功为W1，第二次把它拉到B点后再让其回到A点，弹力做功为W2，已知，弹簧始终在弹性限度内，则这两次弹力做功的关系为（）A B C D 三：课堂过关精练一、单选题16（2022山东师范大学附中高一阶段练习）将一个物体由地面上方的A点移至低于地面的B点，选地面为重力势能的零势能面，下列说法正确的是（）A重力做功与运动过程中是否存在阻力有关B物体在A点的重力势能与在B点的重力势能方向相反C物体由A点移至B点的过程中，沿直

13、线或曲线运动重力做功可能不同D物体由A点移至B点的过程中，重力做的功等于重力势能的减少量17（2022浙江省余姚市第四中学高一阶段练习）如图所示，倾角为30、长度为10m的光滑斜面，一质量为0.8kg小物块从斜面顶端由静止开始下滑，重力加速度g取10m/s2，则（）A整个过程中重力做功80JB重力势能减少了80JC整个过程中重力做功的平均功率是20WD小物块滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是20W18（2022江苏滨海县八滩中学高一阶段练习）如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面时的重力势能和整个下落过程中的重力所做的

14、功为（）Amgh；mghBmgh；mg（H+h）C-mgh；mg（H+h）D-mgh；mg（H-h）19（2022湖北省云梦县第一中学高一阶段练习）“神舟十二号”宇航员顺利返回地球后，又经过了两个星期左右的恢复锻炼，才逐渐适应地球的重力环境。如图所示，重物A质量为m，置于水平地面上。一根轻质弹簧，原长为L，劲度系数为k，下端与物体A相连接。宇航员恢复锻炼时现将弹簧（初始为原长）上端点P缓慢地竖直提起一段高度使重物A离开地面。已知上端点P向上移动的高度为h，则这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）（）ABCD20（2022浙江省余姚市第四中学高一阶段练习）关于重力势能的说法中，错误的是（）

15、A物体重力势能的大小与零势能面的选择有关B重力对物体做正功，物体的重力势能增加C物体的重力势能严格说是属于物体和地球这个系统的D物体位于零势能面下方其重力势能取负值21（2022湖北麻城市第二中学高一阶段练习）在离地面高处无初速度地释放一小球，小球质量为，不计空气阻力，取，取释放点所在水平面为参考平面。求：（1）在第末小球的重力势能。（2）在第内重力的平均功率。22（2021天津市合江路中学高一阶段练习）某兴趣小组通过探究得到弹性势能的表达式为，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度，请结合弹性势能表达式计算下列问题。 放在地面上的物体上端系在劲度系数k=200N/m的弹簧上，弹

16、簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图所示，手拉绳子的另一端，当往下拉0.1m物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h=0.5m高处。 如果不计弹簧重和滑轮跟绳的摩擦，（g取10m/s2）。 求：（1）弹簧弹性势能的大小；（2）物体重力势能的增量；四：高分突破精练一：单选题23（2022山东济南一中高一阶段练习）如图所示，一根轻质弹簧左端固定，现使滑块沿光滑水平桌面滑向弹簧，在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧的（）A弹力越来越大，弹性势能越来越大B弹力越来越小，弹性势能越来越小C弹力先变小后变大，弹性势能越来越小D弹力先变大后变小，弹性势能越来越大24（2021宁夏贺兰县景

17、博中学高一阶段练习）如图所示，一轻弹簧一端固定于点，另一端系一重物，将重物从与悬点在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中（）A重力做正功，弹簧弹力不做功，弹性势能不变B重力做正功，弹簧弹力做正功，弹性势能增加C若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功25（2021江苏滨海县五汛中学高一期中）物体在运动过程中，重力做功100J，则以下说法正确的是（）A物体的高度一定升高了B物体的高度可能不变C物体的重力势能一定减少100JD物体的重力势能一定增加10

18、0J26（2022广西壮族自治区北流市高级中学高一阶段练习）如图所示，甲、乙、丙三个完全相同的小球，分别从相同的高度，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下列说法正确的是（）A甲球重力做功最多B乙球重力做功最多C丙球重力做功最多D三个小球重力做功相等27（2021陕西宝鸡市陈仓区教育体育局教学研究室高一期末）重力是由于地球的吸引使物体受到的力，在地球表面附近，同一物体先后两次沿不同路径由固定的初位置到达固定的末位置。关于重力做功及物体重力势能变化的下列说法正确的是（）A运动中物体的重力势能不可能保持不变B两次运动中，重力对物体做的功或物体克服重力做的功不可能相同C物体在初位置或末位置的重力势能与所

19、选择的重力势能参考平面无关D物体重力势能的变化量与运动路径及重力势能的参考平面均无关28（2021陕西宝鸡市陈仓区教育体育局教学研究室高一期中）质量为1kg的小物体做自由落体运动，历时4s落地。重力加速度取g=10m/s。则（）A前2s、后2s，重力做的功之比为12B整个下落过程中，重力做功的平均功率为40WC落地瞬间，重力做功的功率为400WD第4s内重力做功的平均功率为35W29（2021全国高一专题练习）质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过距地面高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则（）A起跳阶段，地面对人的弹力做正功B离开地面上升过程中，重力势能增加mghC从起跳最低

20、点到上升最高点过程先超重后失重D刚接触海绵垫时，在竖直方向立即做减速运动30（2021全国高一）下列关于重力势能和弹性势能的相关说法中，正确的是（）A重力势能与重力做功密切相关，重力做功与路径有关B抬高物体，物体具有重力势能，重力势能是地球上的物体单独具有的C弹簧只要有形变，就一定具有弹性势能D选择不同的参考平面，重力势能不相同，但是对于同一过程重力势能的变化都是相同的31（2021北京房山高一期末）如图所示，质量为的小球，从A点下落到地面上的B点，为，桌面高为（下落过程中忽略空气阻力影响）所选择的参考平面小球在A点的重力势能小球在B点的重力势能整个下落过程中重力做的功整个下落过程中小球重力势

21、能的变化量桌面1220地面20020根据表中数据分析，下列说法不正确的是（）A重力势能与参考面的选取有关B重力做功与参考面的选取无关C重力做功和重力势能变化量的关系总是满足：D如果下落过程中空气阻力不可忽略，则表中的数据会发生变化32（2021陕西渭南高一期末）如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，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点很缓慢地向上移动，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，则物体所受重力做功大小为（）AmgHBmgH+CmgH-DmgH-33（2021北京昌平高一期末）如图所示，两同学站在悬崖边上，以相同的初速率从悬

22、崖边抛出质量相同的甲、乙两球，甲球被竖直向上抛出，乙球被水平抛出，最终两球均落在悬崖下方的水面上。不计空气阻力。用、分别表示甲、乙两球从抛出到落到水面重力所做的功，用、分别表示甲、乙两球从抛出到落到水面重力势能的变化。下列说法正确的是（）ABCD34（2021山西高一期末）打扫卫生时，甲同学先将凳子缓慢向上搬起，等乙同学打扫后再将凳子缓慢放回原处。此过程中甲同学对凳子的做功情况、以及凳子重力势能的变化情况分别是（）A甲先做正功后做负功；凳子的重力势能先增大后减小B甲先做负功后做正功；凳子的重力势能先减小后增大C甲先做负功后做正功；凳子的重力势能先增大后减小D甲一直做正功；凳子的重力势能先减小后

23、增大35（2021重庆高一期中）如图所示，以大小为的水平速度将甲球自点抛出，甲球恰好垂直落在倾角为30的斜面上。再以大小为的水平速度将乙球自点（未画出）抛出，乙球也能垂直落在该斜面上。甲、乙两个小球的质量相等，不计空气阻力，则甲、乙两球从抛出到落在斜面上的过程中重力做功之比为（）A11B12C14D16二、多选题36（2022浙江慈溪市三山高级中学高一阶段练习）如图所示，质量为1kg的光滑小球从斜面顶端A点由静止释放，已知斜面的倾角为30，斜面长为4m，取重力加速度，以过A点的水平面为参考平面，下列说法正确的是（）A重力对小球做正功B小球运动至斜面中点时的重力势能为10JC小球从A点运动至B点

24、的过程中重力势能的变化量为20JD小球从A点运动至B点的过程中动能的变化量为20J37（2022福建清流县第一中学高一阶段练习）物体由于受到地球的吸引而产生了重力，所具有的能量叫重力势能，物体的重力势能与参考平面有关，现有质量为的小球，从离桌面高处由静止下落，桌面离地面高度为，如图所示，下面关于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是（） A若以地面为参考平面，分别为：，增加B若以桌面为参考平面，分别为：，增加C若以地面为参考平面，分别为：，减少D若以桌面为参考平面，分别为： ，减少38（2022全国高一）如图所示，轻质弹簧的劲度系数为k，小球所受重力为G，平衡时小球在A处。今

25、用力F竖直向下压小球，使弹簧缩短x，小球静止在B处，则 （）A小球在A处时弹簧的弹力为零B小球在B处时弹簧的弹力为kx+GC小球在A处时弹簧的弹性势能较大D小球在B处时弹簧的弹性势能较大39（2022福建师大附中高一期末）如图所示，质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止，用大小等于1.5mg的恒力F向上拉B，运动距离h时B与A分离，则下列说法中正确的是（）AB和A刚分离时，弹簧为原长BB和A刚分离时，A的加速度为0.5gC弹簧的劲度系数等于D运动距离h的过程中弹性势能减少mgh40（2021福建宁德高一期中）如图所示，同一质量为m物块分别沿三条不同的轨道由A点滑到同一水平面上，其中

26、轨道1是粗糙的，轨道2、3是光滑的，A离地面的高度为H，则（）A沿轨道1下滑重力做功最多B沿轨道2下滑重力做功等于mgHC沿轨道3下滑重力势能改变量为mgHD沿三条轨道下滑重力势能改变量都为41（2021广东深圳高一期末）质量为m的某同学在背越式跳高过程中，恰好越过高度为h的横杆，不计空气阻力，重力加速度为g。则（）A起跳阶段，地面对人的弹力不做功B上升过程中，重力势能增加mghC从起跳最低点到上升最高点过程先超重后失重D刚接触海绵垫时，在竖直方向即做减速运动42（2021天津天津高一期末）质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面的过程中（g为重力加速度），下列说法中正确的

27、是（）A重力做功为B重力做功为C物体的重力势能减少了D物体的重力势能减少了43（2021吉林松原市实验高级中学高一期末）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，并经过C点。若已知，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（）A小球由A点到C点的过程中，重力做功为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点时的重力势能为mgLDD点越低碰钉子后细线越容易断裂三、实验题44（2021河南商丘高一期中）（1）某同学在桌面上用一个小钢

28、球和一个弹簧来探究弹簧的弹性势能；弹簧一端固定（如图所示），另一端用钢球压缩弹簧后释放，钢球被弹出后落地当他发现弹簧压缩得越多，钢球被弹出得越远，由此能得出的结论应是_。A弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大B弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越小C弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越大D弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越小（2）在“探究弹簧的弹性势能”的表达式时，下面的猜想有一定道理的是_。A重力势能与物体离地面的高度有关，弹性势能与弹簧的伸长量有关，重力势能与重力的大小有关，弹性势能可能与弹力的大小有关，而弹力的大小又与弹簧的劲度系数有关，因此弹

29、性势能可能与弹簧的劲度系数和弹簧的伸长量的二次方有关BA选项中的猜想有一定道理，但不应该与有关，而应该是与有关CA选项中的猜想有一定道理，但应该是与弹簧伸长量的一次方，即有关D上面三个猜想都没有可能性45（2020陕西绥德中学高一阶段练习）如图所示，一同学在“研究平抛物体的运动”实验中，只画出了轨迹的一部分曲线，于是他在曲线上取水平距离s=0.20 m的三点A、B、C。又量出它们之间的竖直距离分别为h1=0.15 m，h2=0.25 m，取重力加速度g=10 m/s2.。那么可求得：(1)物体经过B时竖直分速度为_m/s；(2)若已知小球质量m=0.20kg，并以抛出点为零势能参考平面，小球到

30、B点时的重力势能EP=_J。46（2020陕西渭南高一期末）某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论，他设计了如下实验：如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记录弹簧的压缩量x突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上，记录小球的落地位置保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s多次改变弹簧的压缩量x

31、，分别记作x1、x2、x3，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s1、s2、s3请你回答下列问题(1)在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点”的目的是为了减小_（填“系统误差”或“偶然误差”）；(2)若测得小钢球的质量m、下落高度h、水平射程s，则小球弹射出去时动能表达式为 _（重力加速度为g）(3)根据机械能守恒定律，该同学要做有关弹簧形变量x与小钢球水平射程s的图像，若想直观的检验出结论的正确性，应作的图像为_AsxBsx2 Cs2xDs四、解答题47（2021江苏滨海县五汛中学高一期中）如图所示，一架战斗机在距水平地面A点正上方高h=500m处，将质

32、量m=40 kg的炮弹以相对地面v=100m/s的水平速度投出，击中目标B。不计空气阻力，g取10m/s2.求炮弹：（1）刚投出时相对地面所具有的重力势能；（2）目标B距离A 点的水平距离x；（3）重力做功的平均功率。48（2022全国高一专题练习）如图所示，一质量m=1.0kg的物体从半径R=5.0m的圆弧的A端，在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端（圆弧AB在竖直平面内）。拉力F的大小始终为15N不变，方向始终沿物体在该点的切线方向。圆弧所对应的圆心角为60，BO边沿竖直方向，g取10m/s2。在这一过程中，求：（1）拉力F做的功；（2）重力G做的功；（3）圆弧面对物体的支持力FN做的功。49

33、（2021浙江高一阶段练习）如图1所示，一质量为15kg的孩子滑滑梯的情景，图2为滑梯的示意图，已知滑梯的高度hAC=3m，斜面AB的长度l=5m，斜面的滑动摩擦系数，现孩子（视为质点）从滑梯顶端A点，静止下滑，沿着斜面AB加速下滑到滑梯底端B处，求（1）滑滑梯过程中重力对孩子做功；（2）滑滑梯过程中重力的平均功率；（3）孩子滑到底端时，重力的功率。50（2021山东枣庄八中高一阶段练习）如图，一劲度系数的轻质弹簧两端分别焊接着A、B两物体，直立于水平地面而静止，现给物体加一个竖直向上的力，使缓慢向上运动，直到B刚要离开地面。设整个过程弹簧都处于弹性限度内，。（1）B刚要离地时的弹性势能与最初

34、的弹性势能相比，大小关系如何？（不用定量计算）（2）求整个过程中，物体克服重力做的功？参考答案1B【详解】A重力势能的大小与零势能面的选取有关，在零势能面下方，物体重力势能为负值，在零势能面上方，物体重力势能为正值，在零势能面上，物体重力势能为零，A错误；B当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少，B正确；C只有放在零势能面上的物体重力势能才是零，而并不是放在地面上，重力势能就为零，C错误；D重力势能是标量，但有正负之分，当物体位于参考平面下方时，重力势能是负值，D错误。故选B。2B【解析】【分析】【详解】A重力势能是一个状态量，与重力是否做功无关，故A错误；B功是能量转化的量度，重力做功的过

35、程重力势能发生变化，重力做正功重力势能减少，重力做负功，重力势能增加，故B正确；C重力势能是标量，重力势能的正负只表示物体的位置在零势面上方还是下方，故C错误；D重力势能的数值与零势面的选取有关，选择不同的参考平面，物体重力势能的数值不同的，故D错误。故选B。3C【解析】【分析】【详解】A根据公式，重力势能为Ep=mgh其中h为相对于零势能面的高度差，重力势能与重物的重量、高度等有关，具有相对性，重力势能的大小是相对于零势能面的，A错误；B根据公式，重力势能为Ep=mgh其中h为相对于零势能面的高度差，如果物体在零势能面的下方，与零势能面的距离越大，其重力势能越小，B错误；C重力势能是标量，其

36、负值表示重力势能低于零势面；一个物体的重力势能从5J变化到3J，重力势能增加了，C正确；D由重力做功与重力势能变化的关系，可知重力势能的减少量等于重力对物体做的功，D错误。故选C。4B【解析】【分析】【详解】以桌面为参考平面，落地时物体的重力势能为，初状态重力势能为，即重力势能的变化为所以重力势能减少了，B正确。故选B。5D【解析】【详解】AB桌面为零势能参考面，小球在a点的重力势能为，小球在桌面c处的重力势能为，故AB错误；CD若以地面为零势能参考平面，小球从a点下落至c点的过程中，重力做功为重力势能减少，故C错误，D正确。故选D。6A【解析】【分析】【详解】以桌面为零势面时物体的重力势能是

37、Ep1=0若物体从桌面下落至地面，势能的变化是Ep1=-mgh=-16J以地面为零势面时物体的重力势能是Ep2=mgh=16J若物体从桌面下落至地面，势能的变化是Ep2=mgh=-16J即Ep1=Ep2故选A。7D【解析】【详解】A重力势能的大小还和零势能面的选取有关，故A错误；B一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J，重力势能增加了2J，故B错误；C当物体向高处运动时，克服重力做功，物体的重力势能增大，故C错误；D重力做功与路径无关，与初末位置高度差有关，故D正确。故选D。8C【解析】【分析】【详解】AB物体重力势能的大小与零势能参考面的选取有关，由于本题零势能参考面未确定，所以小球在A

38、点时，重力势能可能为mgH，也可能为零，故AB错误；CD整个运动过程中，根据功能关系可知，物体重力势能的变化量为故C正确，D错误。故选C。9C【解析】【详解】A以地面为零势能面，小球在A点的重力势能为故A错误；B以桌面为零势能面，小球在B点的重力势能为故B错误；C整个下落过程中小球重力做功为故C正确；D整个下落过程中小球重力势能变化了故D错误。故选C。10D【解析】【分析】【详解】A发生弹性形变的物体才具有弹性势能，A错误；B某一弹簧的形变量越大，其弹性势能就越大，B错误；C弹簧的弹力做正功，其弹性势能减少，C错误；D在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关，D正确。故选D。11A【解

39、析】【分析】【详解】小球从A上升到B位置的过程中，弹簧的形变量一直减小，根据可知，弹簧的弹性势能一直减小。故选A。12D【解析】【分析】【详解】A如图甲，弹簧的劲度系数弹簧的压缩量解得A错误；B弹簧的形变越大，弹性势能越大，B错误；C弹簧是个压缩过程，此过程中弹簧弹力对物体做负功，C错误；D弹簧的弹性势能D正确。故选D。13A【解析】【详解】对于确定的弹簧，其弹性势能的大小只与形变量有关。设开始时弹簧的形变量为x1，有kx1=mg设B刚要离开地面时弹簧的形变量为x2，有kx2=mg可知x1=x2所以Ep1=Ep2Ep=0A正确，B、C、D错误。故选A。14B【解析】【分析】【详解】AB小球的位

40、移向下，则重力做正功；弹力向上，则弹力做负功，弹性势能增加，选项A错误，B正确；CD若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重物下落的高度减小，则重力做功减小，弹力不做功，选项CD错误。故选B。15D【解析】【详解】弹簧弹力做的功与弹性势能的关系为可知，两次弹簧的形变量相等，则故选D。16D【解析】【详解】A重力做功只与物体初、末位置的高度差及物体的质量有关，与其他因素无关，故A错误；B重力势能是标量只有大小没有方向，故B错误；C重力做功物体从A点到B点无论是直线运动还是曲线运动，AB两点的高度差都是相同的，因此重力做功相同，故C错误；D物体在AB两点的重力势能分别为重力势能减小量为物体

41、从A点到B点重力做功为因此重力做功等于重力势能的减小量，故D正确。故选D。17C【解析】【详解】AB整个过程重力做功重力做功40J，重力势能也减小了40J，A、B错误；C下滑过程的加速度a有解得下滑过程的时间t有代入数据得到所以平均功率有C正确；D物体在底端时的速度此时的功率D错误；故选C。18C【解析】【详解】小球落到地面时的重力势能整个下落过程中的重力所做的功为故C正确。故选C。19C【解析】【详解】物块刚A离开地面时，弹簧所受的弹力等于物块的重力，根据胡克定律得弹簧伸长的长度为由弹簧上端P缓慢的竖直向上提起的距离L，则物块上升的高度为以地面为势能零点，这时物块A具有的重力势能为故C正确，

42、ABD错误。故选C。20B【解析】【详解】A物体重力势能的大小与零势能面的选取有关，A正确，不符合题意；B重力对物体做正功，物体的重力势能减小，B错误，符合题意；C物体的重力势能，实际上是物体和地球所组成的系统的重力势能，C正确，不符合题意；D物体位于零势能面下方其重力势能取负值，D正确，不符合题意。故选B。21（1）；（2）。【解析】【详解】（1）小球做自由落体运动，内下落的高度为以释放点所在水平面为参考平面，在第末小球的重力势能为（2）小球在内下落的高度为第内重力做的功为第内重力做功的平均功率为22（1）1J；（2）10J【解析】【分析】【详解】（1）物体缓慢升高过程，处于平衡状态，则有

43、，则弹簧弹性势能的大小为联立解得，（2）物体重力势能的增量为23A【解析】【详解】滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧形变量越来越大，根据知弹力越来越大。滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧弹力一直做负功，物块的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，弹簧的弹性势能越来越大。故选A。24C【解析】【详解】AB重物由A点摆向最低点B的运动中，重力做正功，弹簧伸长，弹力对重物做负功，弹簧弹性势能增加，AB错误；C若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，由于细绳不可伸长，细绳上弹力一直与重物速度方向垂直，弹力不做功，C正确；D若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，由于细绳不可伸长，重物下落的

44、高度变小，重力做功变小，细绳上弹力一直与重物速度方向垂直，弹力不做功，D错误。故选C。25C【解析】【详解】AB物体在运动过程中，重力做功100J，则物体高度降低，重力势能减小，故AB错误；CD重力做了100J功，物体重力势能减小100J，故D错误，C正确。故选C。26D【解析】【详解】甲、乙、丙三个小球质量相同，并且下落高度相同，根据可知，重力做功相同，故D正确，ABC错误。故选D。27D【解析】【分析】【详解】A由重力势能的定义可知，运动中物体只要高度不变，重力势能就保持不变，A错误；B两次运动的初末位置相同，故重力对物体做的功或物体克服重力做的功相同，B错误；C重力势能具有相对性，故物体

45、在初位置或末位置的重力势能与所选择的重力势能参考平面有关，C错误；D物体重力势能的变化量与运动路径及重力势能的参考平面均无关，只与初末位置的高度差有关，D正确。故选D。28C【解析】【分析】【详解】A前2s下落的高度后2s下降的高度根据WG=mgh可知重力做的功之比为13，选项A错误；B整个下落过程中重物下落的高度为H=80m，重力做功的平均功率为选项B错误；C落地瞬间，重力做功的功率为选项C正确；D第4s内重物下落的高度为h4=35m，重力做功的平均功率为选项D错误。故选C。29C【解析】【分析】【详解】A该同学起跳脚蹬地的过程中，地面对人的弹力方向上没位移，所以弹力不做功，故A错误；B上升

46、过程中，人的重心上升的高度小于h，则重力势能增加量小于mgh，故B错误；C从起跳最低点到上升最高点过程该同学先加速运动离地后做减速运动，即加速度先向上然后向下，则先超重后失重，故C正确；D刚接触海绵垫时，重力大于海绵的弹力，先做加速运动，当重力小于海绵的弹力后做减速运动，故D错误。故选C。30D【解析】【分析】【详解】A重力势能与重力做功密切相关，重力做功与路径无关，只与初末位置有关，选项A错误；B抬高物体，物体具有重力势能，重力势能是地球与物体共有的，选项B错误；C弹簧只有发生弹性形变，才具有弹性势能，选项C错误；D选择不同的参考平面，重力势能不相同，但是对于同一过程重力势能的变化都是相同的

47、，选项D正确。故选D。31D【解析】【分析】【详解】A重力势能与参考面的选取有关，选项A正确，不符合题意；B重力做功与参考面的选取无关，选项B正确，不符合题意；C重力做功和重力势能变化量的关系总是满足选项C正确，不符合题意；D重力做功的多少与是否存在阻力无关，即如果下落过程中空气阻力不可忽略，则表中的数据不会发生变化，选项D错误，符合题意。故选D。32C【解析】【分析】【详解】物体升高的高度为物体重力所做的功为mgH-故选C。33A【解析】【分析】【详解】AB根据重力做功特点，重力做功只与初末位置有关，可知故A正确，B错误；CD重力势能的变化只与相对高度有关，所以故CD错误。故选A。34A【解

48、析】【分析】【详解】甲同学将凳子向上搬起过程中，人对凳子有向上的作用力，凳子向上运动，故人对凳子做正功，凳子的位置升高了，故其重力势能增大；放下过程中，人对凳子的力仍然向上，但凳子运动方向向下，故人对凳子做负功，凳子的位置降低了，故其重力势能减小。故A正确；BCD错误。故选A。35C【解析】【分析】【详解】以大小为的水平速度将甲球自点抛出，甲球恰好垂直落在倾角为30的斜面上，则则若速度变为2v，则则则两次重力做功之比故选C。36AD【解析】【详解】A. 小球从斜面顶端点由静止释放后向底端点运动，重力对小球做正功，A正确；B. 以过点的水平面为参考平面，设斜面长度为，小球运动至斜面中点时的重力势

49、能为B错误；C. 小球从A点运动至B点的过程中重力势能的变化量为C错误；D. 小球从A点运动至B点的过程中，只有重力对小球做功，根据动能定理D正确；故选AD。37CD【解析】【详解】AC以地面为参考平面，小球落地时的重力势能为0，整个下落过程中重力做功为整个下落过程中重力势能减少了，A错误C正确；BD以桌面为参考平面，小球落地时的重力势能为，整个下落过程中重力做功为整个下落过程中重力势能减少了，B错误D正确。故选CD。38BD【解析】【详解】A小球在A位置时，处于静止状态，受重力和弹簧的弹力，二力平衡，故弹簧的弹力等于重力，即kx1=G，A错误；B小球在B位置时，处于静止状态，受重力、压力F和

50、弹簧的弹力，根据共点力的平衡条件可得F+G=F弹，根据胡克定律有F弹=k（x1+x），解得F弹=G+kx，B正确；CD弹簧压缩量越大，弹性势能越大，可知C错误，D正确。故选BD39BD【解析】【详解】ABB与A刚分离的瞬间，A、B仍具有相同的速度和加速度，且A、B间无相互作用力对B分析知，B具有向上的加速度解得此时对A分析有解得且处于压缩状态， A错误B正确；CB和A刚分离时，弹簧处于压缩状态，弹力大小为原来静止时弹簧处于压缩状态，弹力大小为2mg，则弹力减小量两物体向上运动的距离为h，则弹簧压缩量减小由胡克定律得C错误；D静止时弹簧处于压缩状态，弹力大小为2mg，弹簧的压缩量B和A刚分离时，

51、弹簧的压缩量则运动距离h的过程中弹性势能减少D正确。故选BD。40BD【解析】【详解】由图可知，沿三条轨道下滑重力做功均为则重力势能的改变量为故BD正确，AC错误。故选BD。41AC【解析】【分析】【详解】A该同学起跳脚蹬地的过程中，地面对人的弹力方向上没位移，所以弹力不做功，A正确；B上升过程中，人的重心上升的高度小于h，则重力势能增加量小于mgh，B错误；C从起跳最低点到上升最高点过程该同学先加速运动离地后做减速运动，即加速度先向上然后向下，则先超重后失重，C正确；D刚接触海绵垫时，重力大于海面的弹力，先做加速运动，当重力小于海面的弹力后做减速运动，D错误。故选AC。42AD【解析】【分析

52、】【详解】AB重力做功为B错误A正确；CD物体在下落过程中，重力做正功为mgh，则重力势能减小量为mgh， C错误D正确。故选AD。43AD【解析】【分析】【详解】A小球由A点到C点的过程中，重力做功为选项A正确；B小球由A点到B点的过程中，细线拉力方向与速度垂直，则拉力不做功，选项B错误；C选O点所在的水平面为参考平面，则小球在B点时的重力势能为EP=-mgL选项C错误；D小球到达B点时的速度不变，D点越低碰钉子后做圆周运动的半径越小，根据可得可知T越大，细线越容易断裂，选项D正确。故选AD。44 A A【解析】【分析】【详解】（1）1当他发现弹簧压缩得越多，钢球被弹出得越远，由此能得出的结

53、论应是：弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大，故选A。（2）2根据重力做功与重力势能变化的关系，类比弹力做功与弹性势能变化的关系，有理由猜想：重力势能弹性势能也应与弹力与伸长量的乘积有关即可得与有关故本题猜想中A是有依据的，因此也是可能的故本题应选A。45 【解析】【详解】(1)1根据平抛运动规律，在竖直方向做自由落体运动，由公式解得在竖直方向做自由落体运动，B点是A、C的时间中点。在B点的竖直方向速度为(2)2以抛出点为零势能参考平面，小球到B点时的重力势能46 偶然误差 A【解析】【详解】(1)1在实验中，“保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小钢球的平均落点”是采用

54、多次测量求平均值的方法，其目的是为了减小偶然误差。(2)2设小球被弹簧弹射出去后的速度为v0，此后小球做平抛运动，有联立可得小球弹射出去时动能为(3)3若结论弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比成立，有而弹射过程弹性势能全部转发为动能，有即变形为可得关系，故要验证结论需要作图像可构成正比例函数关系，故选A。47（1）；（2）；（3）【解析】【详解】（1）重力势能（2）根据平抛运动解得，（3）重力做功的平均功率48（1）；（2）-25J；（3）0【解析】【分析】【详解】（1）（3）将圆弧AB分成无数小段，每段为x，则在每段上力F可认为是恒力，做功为Fx，则从A到B做的总功圆弧面对物体的支持力FN与

55、速度方向总垂直，则根据可知支持力做功为零。（2）重力G做的功49（1）；（2）；（3）【解析】【分析】【详解】（1）滑滑梯过程中重力对孩子做功（2）孩子沿着斜面AB加速下滑的加速度根据得滑到滑梯底端B处的时间则滑滑梯过程中重力的平均功率（3）孩子滑到底端时的速度竖直方向的分速度则滑到底端时重力的功率50（1）初状态的弹性势能大于末状态的弹性势能；（2）【解析】【分析】【详解】（1）初始状态弹簧弹力等于的重力，末状态弹簧弹力等于B的重力，由，所以弹簧初始状态的形变量大于末状态的形变量，弹性势能与形变量有关，故初状态的弹性势能大于末状态的弹性势能；（2）设弹簧在初状态的压缩量为，末状态的伸长量为，根据胡克定律有代入数据得且代入数据得的位移为物体克服重力做功