1/12019-2021北京高一（下）期末物理匯編重力勢能2一、單選題1．（2021·北京房山·高一期末）如圖所示，質(zhì)量為1kg的小球，從A點下落到地面上的B點，h1為1.2m，桌面高h(yuǎn)2為所選擇的參考平面小球在A點的重力勢能(小球在B點的重力勢能(整個下落過程中重力做的功(整個下落過程中小球重力勢能的變化量(桌面12-820-20地面20020-20根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析，下列說法不正確的是（）A．重力勢能與參考面的選取有關(guān)B．重力做功與參考面的選取無關(guān)C．重力做功和重力勢能變化量的關(guān)系總是滿足：W=-D．如果下落過程中空氣阻力不可忽略，則表中的數(shù)據(jù)會發(fā)生變化2．（2021·北京昌平·高一期末）如圖所示，兩同學(xué)站在懸崖邊上，以相同的初速率從懸崖邊拋出質(zhì)量相同的甲、乙兩球，甲球被豎直向上拋出，乙球被水平拋出，最終兩球均落在懸崖下方的水面上。不計空氣阻力。用W1、W2分別表示甲、乙兩球從拋出到落到水面重力所做的功，用ΔEA．W1=W2 B．W1>3．（2021·北京豐臺·高一期末）如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的小球從離桌面高h(yuǎn)1=1.2m處的A點由靜止下落到地面上的B點。桌面離地面高h(yuǎn)2=0.8m，空氣阻力不計，重力加速度g取10m/s2。若選桌面為參考平面，下列說法正確的是（）A．小球經(jīng)桌面時的重力勢能為0B．小球經(jīng)桌面時的重力勢能為4JC．小球落至B點時的重力勢能為0D．小球在A點的重力勢能為10J4．（2021·北京豐臺·高一期末）摩天輪是游樂場內(nèi)一種大型轉(zhuǎn)輪狀設(shè)施，如圖所示。一摩天輪正繞中間的固定軸勻速轉(zhuǎn)動，摩天輪邊緣懸掛透明座艙，游客坐在座椅上隨座艙在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動。游客可視為質(zhì)點。摩天輪在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的過程中，下列說法正確的是（）A．游客在摩天輪內(nèi)從最低點向上運動的過程中重力勢能不變B．游客在摩天輪內(nèi)從最高點向下運動的過程中重力勢能減小C．游客在摩天輪內(nèi)從最低點向上運動的過程中動能減小D．游客在摩天輪內(nèi)從最高點向下運動的過程中動能增加5．（2021·北京豐臺·高一期末）如圖所示，質(zhì)量m=0.5kg的小球從離桌面高h(yuǎn)1=1.2m處的A點由靜止下落到地面上的B點。桌面離地面高h(yuǎn)2=0.8m，空氣阻力不計，重力加速度g取10m/s2。關(guān)于小球下落過程中重力做功和重力勢能的變化，下列說法正確的是（）A．小球從A點下落至桌面的過程，重力做正功，重力勢能增加B．小球從桌面下落至B點的過程，重力做負(fù)功，重力勢能減少C．小球從A點下落至B點的過程，重力勢能的減少量與參考平面的選取有關(guān)D．小球從A點下落至B點的過程，重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)6．（2021·北京豐臺·高一期末）如圖所示，A、B兩球質(zhì)量相等，距離地面的高度相同。用小錘F輕擊彈簧金屬片，A球向水平方向飛出，同時B球被松開，豎直向下運動，兩球同時著地。分別改變小球距地。面的高度和小錘擊打的力度，多次重復(fù)這個實驗，兩球總是同時著地。不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。關(guān)于A、B兩球，下列說法正確的是（）A．落地時兩球的速度方向相同B．落地時兩球的速度大小相同C．從拋出至落地的過程兩球的重力做功相同D．從拋出至落地的過程兩球重力勢能的減少量不相同7．（2021·北京東城·高一期末）如圖所示，質(zhì)量為m的物體由A點豎直向下運動到水平地面上的B點。已知A點距水平桌面的高度為h1，桌面距水平地面的高度為h2，重力加速度為g。物體由A點豎直向下運動到A．增加mgh1 BC．減少mgh1-8．（2021·北京東城·高一期末）如圖所示，質(zhì)量為m的物體由A點豎直向下運動到水平地面上的B點。已知A點距水平桌面的高度為h1，桌面距水平地面的高度為h2，重力加速度為g。A．物體在A點具有的重力勢能不可能為0B．物體在A點具有的重力勢能一定為mgC．以桌面為參考平面，物體在A點具有的重力勢能為mgD．以地面為參考平面，物體在A點具有的重力勢能為mg9．（2021·北京房山·高一期末）籃球場上，運動員練習(xí)投籃，籃球在空中劃過一條漂亮的弧線落入籃筐，籃球的運動軌跡如圖中虛線所示。從籃球出手到落入籃筐的過程中，籃球的重力勢能（）A．一直減小 B．一直增大 C．先減小后增大 D．先增大后減小10．（2020·北京順義·高一期末）如圖所示的蹦極運動是一種非常刺激的娛樂項目。為了研究蹦極運動過程，做以下簡化：將游客視為質(zhì)點，他的運動始終沿豎直方向。彈性繩的一端固定在O點，另一端和游客相連。游客從O點自由下落，至B點彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的C點到達(dá)最低點D，然后彈起，整個過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)。游客從O→B→C→D的過程中，下列說法正確的是（）A．從O到B過程中，重力勢能增大B．從B到D過程中，游客做勻減速運動C．從B到C過程中，游客減少的重力勢能等于彈性繩增加的彈性勢能D．在蹦極運動過程中，游客和地球組成的系統(tǒng)的機械能在逐漸減小11．（2020·北京朝陽·高一期末）如果一個物體在運動的過程中克服重力做了50J的功，則（）A．物體的重力勢能一定增加50JB．物體的機械能一定增加50JC．物體的動能一定減少50JD．物體的機械能一定減少50J12．（2020·北京豐臺·高一期末）如圖所示，三個粗糙斜面固定在水平地面上，它們的高度均為h，傾角分別為θ1、θ2、θ3。讓質(zhì)量均為m的物體沿斜面從頂端滑到底端，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ。物體在傾角為θ1的斜面上，從頂端滑到底端的過程中，下列說法正確的是（）A．物體所受重力做的功等于物體重力勢能的增加量B．物體克服摩擦力做的功等于物體機械能的減少量C．合力對物體做的功等于物體機械能的變化量D．物體的動能增加，重力勢能減少，所以機械能保持不變13．（2020·北京豐臺·高一期末）圖為一小球做平拋運動的頻閃照片。第1次閃光時小球位于O點，第4次、第8次閃光時小球分別位于A、B兩點。已知OA的水平距離為x1，AB的水平距離為x2，頻閃儀的閃光周期為T。在運動過程中，關(guān)于重力對小球做功和小球的重力勢能變化，下列說法正確的是（）A．重力對小球不做功 B．重力對小球做負(fù)功C．重力勢能逐漸增大 D．重力勢能逐漸減小14．（2020·北京朝陽·高一期末）我們知道，處于自然狀態(tài)的水都是向重力勢能更低處流動的，當(dāng)水不再流動時，同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力勢能，即水面是等勢面。通常穩(wěn)定狀態(tài)下水面為水平面，但將一桶水繞豎直固定中心軸以恒定的角速度ω轉(zhuǎn)動，穩(wěn)定時水面呈凹狀，如圖所示。這一現(xiàn)象依然可用等勢面解釋：以桶為參考系，桶中的水還多受到一個“力”，同時水還將具有一個與這個“力”對應(yīng)的“勢能”。為便于研究，在過桶豎直軸線的平面上，以水面最低處為坐標(biāo)原點、以豎直向上為y軸正方向建立xOy直角坐標(biāo)系，質(zhì)量為m的小水滴（可視為質(zhì)點）在這個坐標(biāo)系下具有的“勢能”可表示為Epx=-12A．與該“勢能”對應(yīng)的“力”的方向指向O點B．與該“勢能”對應(yīng)的“力”的大小隨x的增加而減小C．該“勢能”的表達(dá)式Epx=-12mωD．穩(wěn)定時桶中水面的縱截面為圓的一部分15．（2020·北京朝陽·高一期末）如圖所示，足球場上，運動員將球踢出，足球在空中劃過一條漂亮的弧線，球的軌跡如圖中虛線所示．從足球被踢出到落地的過程中，足球的重力勢能A．一直增大B．一直減小C．先減小后增大D．先增大后減小16．（2020·北京朝陽·高一期末）韓曉鵬是我國首位在冬奧會雪上項目奪冠的運動員．他在一次自由式滑雪空中技巧比賽中沿“助滑區(qū)”保持同一姿態(tài)下滑了一段距離，重力對他做功1900J，他克服阻力做功100J．韓曉鵬在此過程中（

）A．動能增加了1900JB．動能增加了2000JC．重力勢能減小了1900JD．重力勢能減小了2000J17．（2019·北京通州·高一期末）下列物理量屬于矢量的是A．功率 B．功 C．位移 D．勢能二、解答題18．（2020·北京西城·高一期末）如圖所示，質(zhì)量為m的物體，從地面被豎直向上拋出，經(jīng)過A、B和最高點O，三個位置距地面的高度分別為hA、hB和hO。物體運動中所受空氣阻力大小恒為f，重力加速度為g。（1）求物體從A向上運動到B的過程中，重力所做的功WG1；和物體從A向上運動到O，然后由O返回到B的過程中，重力所做的功WG2；（2）求物體從A向上運動到B的過程中，空氣阻力所做的功Wf1；和物體從A向上運動到O，然后由O返回到B的過程中，空氣阻力所做的功Wf2；（3）比較兩個過程空氣阻力做功與重力做功，說明為什么不存在與空氣阻力對應(yīng)的“空氣阻力勢能”的概念。

參考答案1．D【詳解】A．重力勢能與參考面的選取有關(guān)，選項A正確，不符合題意；B．重力做功與參考面的選取無關(guān)，選項B正確，不符合題意；C．重力做功和重力勢能變化量的關(guān)系總是滿足W=-選項C正確，不符合題意；D．重力做功的多少與是否存在阻力無關(guān)，即如果下落過程中空氣阻力不可忽略，則表中的數(shù)據(jù)不會發(fā)生變化，選項D錯誤，符合題意。故選D。2．A【詳解】AB．根據(jù)重力做功特點，重力做功只與初末位置有關(guān)，可知W故A正確，B錯誤；CD．重力勢能的變化只與相對高度有關(guān)，所以Δ故CD錯誤。故選A。3．A【詳解】若選桌面為參考平面，則小球經(jīng)桌面時的重力勢能為0；小球落至B點時的重力勢能為E小球在A點的重力勢能為E故選A。4．B【詳解】A．游客在摩天輪內(nèi)從最低點向上運動的過程中高度增加，根據(jù)EP=mgh可知，重力勢能增加，選項A錯誤；B．游客在摩天輪內(nèi)從最高點向下運動的過程中高度降低，根據(jù)EP=mgh可知，重力勢能減小，選項B正確；CD．摩天輪做勻速圓周運動，速度大小不變，則根據(jù)E可知，游客在摩天輪內(nèi)從最低點向上運動的過程中以及最高點向下運動的過程中動能均不變，選項CD錯誤。故選B。5．D【詳解】A．小球從A點下落至桌面的過程，重力做正功，重力勢能減小，選項A錯誤；B．小球從桌面下落至B點的過程，重力做正功，重力勢能減少，選項B錯誤；CD．小球從A點下落至B點的過程，重力勢能的減少量等于重力做功，與參考平面的選取無關(guān)，選項C錯誤，D正確；故選D。6．C【詳解】A．由于A球做平拋運動，落地時落地時速度方向斜向下，B球做自由落體運動，落地時速度方向豎直向下，落地時兩球的速度方向不相同，故A錯誤；CD．從拋出至落地的過程兩球下落的高度相同，重力做功相同，重力勢能的減少量相同，故C正確，D錯誤；B．從拋出至落地的過程兩球下落的高度相同，重力做功相同，而A球做平拋運動，水平方向初速度不為零，由動能定理可知落地時兩球的動能不同，速度大小不相同，故B錯誤。故選C。7．D【詳解】從A點運動到B點的過程中，重力做功為mgh1+故選D。8．D【詳解】AB．重力勢能的大小與選擇的參考面有關(guān)，如果選擇A點處為參考面，則物體在A點具有的重力勢能為零，AB錯誤；C．以桌面為參考平面，物體在A點具有的重力勢能為mgh1，D．以地面為參考平面，物體在A點具有的重力勢能為mgh1+故選D。9．D【詳解】由圖可知，籃球距離地面的高度先增加后減小，根據(jù)EP=mgh可知重力勢能先增加后減小。故選D。10．D【詳解】A．從O到B過程中，重力做正功，則重力勢能減小，故A錯誤；B．游客到達(dá)B點后彈性繩伸直，隨著運動員向下運動彈性繩的彈力不斷增大，在B到C過程，重力大于彈性繩的彈力，合力方向豎直向下，大小不斷減小，故運動員做加速度不斷減小的加速運動，在C到D的過程，彈力逐漸增大，重力小于彈性繩的彈力，合力方向豎直向上，故運動員做加速度不斷變大的減速運動，故B錯誤；C．根據(jù)功能關(guān)系可知，從B到C過程中，游客減少的重力勢能等于彈性繩增加的彈性勢能+動能增加量，故C錯誤；D．由于在蹦極運動過程中，彈性繩的彈性勢能增大，由能量守恒可知，游客和地球組成的系統(tǒng)的機械能減少，故D正確。故選D。11．A【詳解】A．當(dāng)物體克服重力做功時，重力勢能一定增加，克服重力做功50J，物體的重力勢能一定增加了50J，故A正確；BCD．物體動能的變化等于合外力做的功，克服重力做功50J，物體的動能可能增加、可能不變、也可能減小，所以物體的機械能和動能變化不能確定，故BCD錯誤；故選A。12．B【詳解】A．物體所受重力做的功等于物體重力勢能的減小量，選項A錯誤；B．物體克服摩擦力做的功等于物體機械能的減少量，選項B正確；C．根據(jù)動能定理，合力對物體做的功等于物動能的變化量，選項C錯誤；D．物體的動能增加，重力勢能減少，但是由于摩擦阻力做負(fù)功，所以機械能減小，選項D錯誤。故選B。13．D【詳解】小球做平拋運動，高度下降，根據(jù)重力做功的功能關(guān)系可知，重力對小球做正功，小球的重力勢能減小，故D正確，ABC錯誤。故選D。14．C【詳解】A．根據(jù)該“勢能”的表達(dá)式E可知，距離y軸越遠(yuǎn)，勢能越小，當(dāng)小水滴從y軸向外運動的過程中，對應(yīng)的“力”一定做正功，因此“力”的方向背離O點向外，A錯誤；B．該“勢能”的表達(dá)式類比于彈簧彈性勢能的表達(dá)式E彈簧離平衡位置越遠(yuǎn)，彈力越大，因此該“勢能”對應(yīng)的“力”的大小隨x的增加而增大，B錯誤；C．該表達(dá)式中，當(dāng)x取0時，勢能為零，因此選取了y軸處“勢能”為零，C正確；D．由于整個水面勢能相等，在O點處勢能為零，則一個小水滴在該水面上任何位置重力勢能與該“勢能”的和均為零，即mgy-整理可得y=因此穩(wěn)定時，桶中水面的縱截面為拋物線的一部分，D錯誤。故選C。15．D【詳解】從籃球出手到落入籃筐的過程中，籃球的質(zhì)量不變，高度先增大后減小，則其重力勢能Ep=mgh