人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律2 重力势能第1课时同步达标检测题

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律2 重力势能第1课时同步达标检测题，共13页。试卷主要包含了单选题，解答题，填空题等内容，欢迎下载使用。
8.2重力势能第1课时同步测试（含答案）一、单选题1．选不同的水平面作参考平面，关于物体在某一位置的重力势能和某一过程中重力势能的改变量，下俩说法中正确的是（　　）A．和都具有不同的数值B．前者具有不同数值，后者具有相同数值C．前者具有相同数值，后者具有不同数值D．.和都具有相同的数值2．将一个质量为的小球以的速度水平抛出，落地时重力的瞬时功率为，空气阻力不计，，则下列说法不正确的是（　　）A．抛出点距地面的高度为B．小球在空中运动的时间是C．小球重力势能的减少量为D．该过程中重力的平均功率为3．如图，身长为3L，质量为m的毛毛虫外出觅食，缓慢经过一边长为L的等边三角形小石块。从头部刚到达最高点开始，到身体中点刚刚到达最高点的过程中，毛毛虫的重力势能的变化量是（假设毛毛虫能一直贴着小石块前行） （　　）A． B． C． D．4．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．重力势能的变化量与零势能面的选取无关C．一个物体的重力势能从J变化到J，重力势能减少了D．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大5．质量为m=1kg的小球，从离桌面H=1.5m高处由静止下落，桌面离地面高度为h=0.5m，如图所示，若以桌面为参考平面，重力加速度取10m/s2，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是（　　） A．5J，减少15J B．-5J，减少20JC．5J，增加10J D．-5J，增加20J6．某自行车运动员沿斜坡下滑一段距离，重力对他做功为2000J，他克服阻力做功为100J，则他的重力势能（　　）A．增加2100J B．减少1900J C．增加1900J D．减少2000J7．如图所示，传送带加速运动，带动货物加速上升，在这个过程中，对货物的动能和重力势能分析正确的是（　　）A．动能减小B．动能增加C．重力势能不变D．重力势能减小8．一根粗细均匀的长直铁棒重600 N，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，则（　 　）A．铁棒的重力势能增加了300 JB．铁棒的重力势能增加了150 JC．铁棒的重力势能增加量为0D．铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关，所以无法确定9．嫦娥五号取壤返回地球，完成了中国航天史上的一次壮举。如图所示为嫦娥五号返回器着陆地球前部分轨道的简化示意图，其中I是月地转移轨道，在P点由轨道I变为绕地椭圆轨道Ⅱ，在近地点Q再变为绕地椭圆轨道Ⅲ。下列说法正确的是（　　）A．在轨道Ⅱ运行时，嫦娥五号返回器在Q点的重力势能比在P点的重力势能大B．嫦娥五号返回器在轨道Ⅱ上的P点的速度比7.9km/s大。C．嫦娥五号返回器分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点的加速度大小相等D．嫦娥五号返回器在近地点Q由椭圆轨道Ⅱ变为椭圆轨道Ⅲ要加速。10．食堂拟引进“二师兄”刀削面机器人，这将大大减轻人的负担。假设“二师兄”每次削出的面条质量相同，从同一位置依次削出三块面条，分别落在水面上A、B、C三点，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，面条被削离后可视为平抛运动。关于面条被削离到落水的过程，下列说法中正确的是（　　） A．三块面条被削离时的动能相同B．重力对落在A点的面条做功最少C．落在A点的面条重力势能变化最少D．三块面条的动能变化量相同11．一物体以初速度v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能一路程s图像应是下列四个图中的（　　）A． B．C． D．12．如图所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移是H（开始时弹簧处于原长），则物体重力势能的增加量为（　　）A．MgHB．MgH＋C．MgH－D．MgH－二、解答题13．如图所示，有一质量为m、长为L的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为θ，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面顶点为重力势能零点，求：(1)开始时和链条刚好从右侧面全部滑出斜面时重力势能各多大？(2)此过程中重力做了多少功？14．起重机以的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做的功为多少？物体的重力势能变化了多少？15．如图，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h。重力加速度为g。(1)足球由位置1运动到位置2时，重力做了多少功？足球的重力势能增加了多少？(2)足球由位置2运动到位置3时，重力做了多少功？足球的重力势能减少了多少？16．如图所示，有一连通器，左右两管A、B的横截面积均为S，内盛密度为ρ的液体，开始时两管内的液面高度差为h，若打开底部中央的阀门K，液体开始流动，最终两液面相平，在这一过程中，液体的重力势能变化了多少？是增加了还是减少了？三、填空题17．重力所做的功（1）重力所做的功WG=___________，Δh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___________有关，而跟物体___________无关。18．只有重力做功时，只发生重力势能和动能的转化。（1）要验证的表达式：mv22＋mgh2=mv12＋mgh1或mv22-mv12=__________。（2）所需测量的物理量：物体所处两位置之间的__________，及物体的__________。19．在离地面80m高处无初速释放一小球，小球质量m=0.2kg，不计空气阻力，取小球释放点所在水平面为参考平面，则在第2s末小球的重力势能为 ___________ J，在第3s内重力势能的变化量为 ___________ J。（g取10m/s2）20．如图所示，一根轻质细杆的两端分别固定着A、B两个小球，O为光滑的转轴，细杆可在竖直平面内绕O点自由转动，已知AO长为l，BO长为2l，A球质量为m，B球质量为m，使杆从水平位置由静止开始释放，当杆处于竖直位置时，系统的重力势能减少了________。
参考答案1．B【详解】重力势能表达式为重力势能具有相对性，物体在某一点的重力势能的多少与零重力势能参考面的选择有关，选择不同的水平面作为参考面，物体在某一位置的重力势能不同，某一过程中重力势能改变量等于该过程重力做的功，与起始点的位置有关，与零势能点的选择无关，选择不同的水平面作为参考平面，物体某一过程中重力势能改变量是不变的，ACD错误，B正确。故选B。2．B【详解】B．小球落地时重力的瞬时功率为，根据解得又有解得故B错误，符合题意；A．根据解得抛出点距地面的高度为故A正确，不符合题意；C．重力势能减少量为故C正确，不符合题意；D．重力的平均功率为故D正确，不符合题意。故选B。3．D【详解】选山丘底端为零势能面，初状态的重力势能为身体中点刚刚到达最高点时的重力势能为其重力势能的变化量为故选D。4．B【详解】A．重力势能具有相对性，某个物体处于某个位置，相对不同的参考平面具有不同的重力势能，选项A错误；B．重力势能的变化量与零势能面的选取无关，选项B正确；C．重力势能可以为负，一个物体的重力势能从变化到，说明物体克服重力做功,重力势能变大，选项C错误；D．重力势能，h为相对于零势能面的高度差，可见重力势能的大小与质量和高度两个因素有关。对于同一物体，如果在参考平面下方，越向下，重力势能越小，选项D错误。故选B。5．B【详解】若以桌面为参考平面，小球落地时的重力势能为整个下落过程中重力势能较少20J。故B正确。故选B。6．D【详解】重力对他做功为2000J，则重力势能减少2000J。故选D。7．B【详解】AB．传送带加速运动，带动货物加速上升，货物的动能增加，所以A错误；B正确；CD．货物的重力势能增加，所以CD错误；故选B。8．B【详解】抬高的过程中克服重力做功故铁棒的重力势能增加了150 J，铁棒重力势能增加多少与参考平面选取无关，因为克服重力做功与参考平面选取无关，故B正确ACD错误。故选B。9．C【详解】A．在轨道Ⅱ运行时，由P到Q，万有引力做正功，重力势能减少，所以嫦娥五号返回器在Q点的重力势能比在P点的重力势能小，A错误；B．嫦娥五号返回器在轨道Ⅱ上的P点的速度比相同高度的圆轨道卫星速度小，相同高度的圆轨道卫星速度又小于第一宇宙速度7.9km/s，所以嫦娥五号返回器在轨道Ⅱ上的P点的速度比7.9km/s小，B错误；C．嫦娥五号返回器分别沿轨道Ⅱ和轨道Ⅲ运行时，经过Q点时，所受万有引力相同，根据牛顿第二定律，加速度大小相等，C正确；D．嫦娥五号返回器在近地点Q由椭圆轨道Ⅱ变为椭圆轨道Ⅲ要做向心运动，需要减速，D错误。故选C。10．D【详解】A．由图可知，三块面条平抛运动的高度相同，则飞行时间相同，而水平位移不同，则水平初速度不同，质量相同，则三块面条被削离时的动能不同，故A错误；BC．三块面条质量相同，下落竖直高度相同，则根据可知，重力对三块面条做功相同，则重力势能变化量也相同，故BC错误；D．由于重力对三块面条做的功相等，根据动能定理可知，三块面条的动能变化量相等，故D正确。故选D。11．A【详解】设物体能上升的最大高度为H，则上升过程，重力势能为EP=mgs下降过程中，重力势能为EP=mg(2H-s)故选A。12．C【详解】物体离开地面时，弹簧伸长x=重物上升的高度h=H－x重力势能增加量Ep=Mgh=MgH－故选C。13．(1)－mgL(1＋sinθ)，－mgL；(2)mgL(3－sinθ)【详解】(1)开始时，左边一半链条重力势能为Ep1=右边一半的重力势能Ep2=－左右两部分总的重力势能为Ep=Ep1＋Ep2＝－mgL(sinθ＋1)链条从右侧刚好全部滑出时，重力势能为Ep′=－(2)此过程重力势能减少了ΔEp=Ep－Ep′=mgL(3－sinθ)故重力做的功为WG=mgL(3－sinθ)14．mgh，mgh，增加mgh【详解】由题意可知物体的加速度为a=，方向竖直向上，物体上升的高度为h，根据牛顿第二定律可得F－mg=ma所以F=mg＋ma=mg故拉力做的功为WF=Fh=mgh重力做的功为WG=－mgh即物体克服重力做的功为mgh，物体的重力势能增加了mgh。15．(1)-mgh；重力势能增加了mgh；(2)mgh；重力势能减少了mgh。【详解】(1)足球由位置l运动到位置2时，物体上升h，重力做功WG1=-mgh足球的重力势能增加了△EP1=mgh(2)足球由位置2运动到位置3时，物体下降的高度是h，所以重力做功WG2=mgh足球重力势能减少了△EP2=mgh16．-h2ρgS，减少了【详解】由于A、B两管横截面积相等，液体的体积不变，所以B管中液面下降的高度和A管中液面上升的高度相同，液面最终静止在初始状态A管液面上方处，因为物体的重力势能变化与过程无关，只与初、末状态的位置有关，所以可以等效为将B管中上方高的液柱移动到A管中液面上方，达到液体最终静止的状态，而其他的液体的位置没有变化，对应的重力势能也没有变化，全部液体重力势能的变化，就是B管上部长的液柱重力势能的减少量。B管中重力势能变化的部分液柱其重心的高度变化了Δh＝-它的重力为mg＝hSρg所以全部液体重力势能变化了ΔEp=mgΔh=-hSρg×h=-h2ρgS负号表示重力势能减少了。‍17．mgΔh【详解】略18．mgh1-mgh2    高度差    运动速度    【详解】略19．40    50    【分析】小球做自由落体运动，根据求出下落的高度，再根据求解重力势能。重力势能的变化量等于重力做功的负值。【详解】选取零势能参考平面，在第2s末小球所处的高度为此时小球的重力势能为第3s内小球下落的高度为在第3s内重力势能的变化量20．mgl【详解】小球B的重力势能减小量为mg∙2l，小球A的重力势能增加量为mgl，则系统重力势能减小量为mgl。