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2022人教版必修第二册 第八章 8.2　重力势能 知识点梳理
一、解答题
1．一个质量为的物体，受到与水平方向成角斜向上方的拉力的作用，在水平地面上移动的距离为，物体与地面间的动摩擦因数μ=0.3.（，）求：
(1)各个力对物体所做的功；
(2) 在此过程中物体所受的合外力；
(3)各个力对物体所做的总功。
2．物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大．( )
3．如图所示，物体与弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A处静止释放，物体会由A向A′运动，A、A′关于O点对称，则：
（1）物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？
（2）物体由O向A′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？
（3）在A、A′处弹性势能有什么关系？
4．如图所示，质量为m的小球从高为h的斜面的A点滚下经水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达h／3高度的D点时的速度为零，此过程中物体重力做的功是多少
5．质量为m=5kg的物体静止在水平地面上，现对物体施加水平方向的恒定拉力，1s末将拉力撤去，物体运动的v-t图像如图所示，试求：
（1）物体运动过程中所受到的摩擦力多大
（2）物体所受的摩擦力在整个运动过程中对物体做的功是多少
（3）拉力在1秒末的功率多大
6．选择不同的水平面作参考平面，某一过程中重力势能的改变量具有相同数值．( )
二、填空题
7．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。
8．一个质量kg的物体，在一个竖直向上的拉力作用下，从静止起向上做匀加速运动，2 s末的速度为5 m/s，则重力对物体做功________J，2 s末拉力F的功率为________W。
9．如图所示是蹦床运动员在空中表演的情景．在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，蹦床的弹性势能________（填“增大”、“减少”或“不变”）和运动员的重力势能________（填“增大”、“减少”或“不变”）
10．一个质量为1kg的物体，位于离地面高1.5m处，比天花板低2.5m.以地面为零势能位置时，物体的重力势能等于_____J；以天花板为零势能位置时，物体的重力势能等于_____J(g取10m／s2).
11．在建筑工地上，打桩机的重锤从高处落下时，将水泥桩打进地下一段距离，这一现象说明被举高的重锤具有_________．如果重锤举得越高，落下后，水泥桩进入得越深，这表明___________________________．
12．从深为h的井底提升一质量为m的水桶，若所用绳索质量不计，则把此水桶提到井口的过程中，重力做的功为___________，水桶的重力势能增加了________。
13．井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体．若以地面为参考平面，则物体的重力势能为___________；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为______。
14．如图所示，一根长为L的轻绳上端固定在O点， 下端拴一个重为m的钢球A，处于静止状态．现对球施加一个水平向右的恒力F，在使悬线偏离竖直位置角的过程中，力F对球做的功为_______，重力势能的变化量为________．
15．汽车在匀速爬坡的过程中，动能_________，重力势能_________，机械能_________．（均选填“增大”“不变”或“减小”）
16．如图，静止的物体沿1、2、3、不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，重力做功分别为WG1、 WG2、 WG3，是比较其大小WG1____WG2____WG3；（填>，=，<）。由此可以推出重力做功的特点是：_________。
17．质量为20kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为4m。这块铁板相对二楼地面的重力势能为_________J，相对楼外地面的重力势能为_________J；将铁板提高1m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了_________J；将铁板提高1m，若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了_________J。（重力加速度）
18．下面的物体中，只具有动能的是_______，只具有势能的是_______，既具有动能又具有势能的是__________。（以地面为参考平面）
A．停在地面上的汽车
B．在空中飞行的飞机
C．被起重机吊在空中静止的货物
D．水平地面上被压缩的弹簧
E.正在水平铁轨上行驶的火车
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．(1)推力的功，滑动摩擦力做功，重力的功，支持力的功；(2)；(3)
【解析】
【详解】
(1)推力的功
滑动摩擦力做功
重力的功
支持力的功
(2)物体受到的合外力
(3)各个力对物体所做的总功等于合外力的功
2．×
【解析】
【详解】
重力势能是相对于零势能面来说的，若在零势能面的上方，则距离越大，重力势能越大，若在零势能面的下方，则距离越大，重力势能越小，故上述物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大这句话是错误的．
3．（1）正功，减少；（2）负功，增加；（3）相等
【解析】
【详解】
略
4．2mgh/3
【解析】
【详解】
由题意可知，物体高度下降了；
故重力做功W=mg=mgh；
5．(1) (2) ，负号表示摩擦力对物体做负功 (3)
【解析】
【详解】
（1）由图可得当撤去拉力后：
由牛顿第二定律：
代入数据：
（2）由物体运动的可知整个运动过程的位移：
因此摩擦力做功为：，负号表示摩擦力对物体做负功．
(3)在0~1秒时间内，由图可知：
由牛顿第二定律：
得：
当t=1s时，由可得：
由：
代入数据：
6．√
【解析】
【详解】
重力势能的改变量和竖直高度差有关，和零势能面的选取无关，在选择不同的水平面作参考平面，某一过程中重力势能的改变量具有相同数值，故上句话是正确的．
7．mgΔh
【解析】
【详解】
略
8． 125
【解析】
【分析】
【详解】
[1]物体做匀加速直线运动，根据
可知
根据牛顿第二定律可知
解得
2s内通过的位移为
重力做功为
[2] 2 s末拉力F的功率为
9． 减小 增大
【解析】
【详解】
在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中，运动员被弹起时，弹性势能减小，而质量不变，高度增大，所以重力势能增大．
点睛：（1）动能大小的影响因素：质量、速度．质量越大，速度越大，动能越大．
（2）重力势能大小的影响因素：质量、被举得高度．质量越大，高度越高，重力势能越大．弹性势能的大小取决于弹簧的形变量，形变量越大，则弹性势能越大．
10． 15 -25
【解析】
【详解】
取地面为重力势能零势面，位于离地面高处时，高度为，物体的重力势为：，
以天花板为零势能位置时，物体的高度为，物体的重力势能为：．
点睛：本题是对重力势能公式的直接考查，解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，知道公式中 是物体是相对于零势能面的高度．
11． 重力势能 质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大
【解析】
【详解】
[1][2]．在建筑工地上，打桩机的重锤从高处落下时，将水泥桩打进地下一段距离，这一现象说明被举高的重锤具有重力势能．如果重锤举得越高，落下后，水泥桩进入得越深，这表明质量一定时，物体被举得越高，重力势能越大．
12．
【解析】
【分析】
【详解】
[1]把水桶提到井口的过程中，重力做的功为-mgh；
[2]重力做负功，重力势能增加，则水桶的重力势能增加了mgh。
13． -100J 700J
【解析】
【详解】
[1]若以地面为参考平面，由题意可知，物体处在参考平面下方h1处，其中
则此时物体的重力势能为
[2]若以井底面为参考平面，由题意可知，物体处在参考平面下方h2处，其中
则此时物体的重力势能为
14． ；
【解析】
【详解】
[1]水平向右的恒力F做的功为：
[2]重力做的功：
物体的重力势能的增加量：
15． 不变 增大 增大
【解析】
【详解】
[1][2][3]．汽车在匀速爬坡的过程中，速度不变，则动能不变，高度增加，则重力势能变大，机械能增大。
16． 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
【解析】
【详解】
[1]设斜面的高度为，斜面的倾斜角度为，则斜面长为
则物体下滑到低端时重力做的功为
因为高度相同，所以
[2]
[3] 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
17． 0 800J 200J 200J
【解析】
【详解】
[1]铁板相对二楼地面高度为0，则铁板相对二楼地面的重力势能为0
[2]相对楼外地面的高度为4m，则相对楼外地面的重力势能为
[3]将铁板提高1m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了
[4]将铁板提高1m，若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了
18． E CD B
【解析】
【详解】
[1]．E．在水平铁轨上正在行驶的火车，处于运动状态，具有动能；相对地面没有高度，所以没有重力势能，故E符合题意。故选E。
[2]． C．被起重机吊在空中静止的货物，处于静止状态，没有动能；相对地面有一定高度，所以具有重力势能，故C符合题意；
D．水平地面上被压缩的弹簧只有弹性势能，没有动能，故D符合题意；
故选CD。
[3]．B．在空中飞行的飞机，处于运动状态，具有动能；相对地面有一定的高度，所以具有重力势能，故B符合题意。
故选B。
A．停在地面上的汽车，处于静止状态，没有动能；相对地面没有高度，所以没有重力势能，故A均不符合上述条件。
答案第1页，共2页
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