1、2.2 势能的改变建议用时 实际用时 满分 实际得分45 分钟 100 分一、选择题（本题包括 9 小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错或不选的得 0 分，共 45 分）.下面关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是（ ）.两物体、，的高度是的2倍，那么的重力势能也是的倍.如果考虑空气阻力，从某一高度释放一物体到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少.重力做功的多少，与参考平面的选取无关.相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题.如图所示，桌
2、面高为，质量为的小球从离桌面 处自由落下，不计空气阻力，假设以桌面处为参考平面，则小球落到地面前瞬间的重力势能为（ ）. 3. 下列关于重力势能的说法正确的是（ ）.重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的.重力势能的大小是相对的.重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零4. 沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是（ ）.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多.沿坡度大，粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多.沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多.不管沿怎样的斜面运动，
3、物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同5. 关于弹性势能，下列说法中不正确的是（ ）.发生弹性形变的物体都具有弹性势能.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能.弹性势能可以与其他形式的能相互转化.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳6. 下列说法正确的是（ ）.弹性势能的大小与弹簧的长度成正比.弹性势能的大小与弹簧的形变量有关，还与弹簧本身有关.弹性势能的大小与弹簧的劲度系数无关.外力对弹簧做了多少功，弹性势能就增加多少；反之，弹簧对外做了多少功，弹性势能就能减少多少7. 运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（ ）.阻力对系统
4、始终做负功.系统受到的合外力始终向下.重力做功使系统的重力势能增加.任意相等的时间内重力做的功相等8. 大型拱桥的拱高为，弧长为，如图2所示，质量为的汽车在以不变的速率 由点运动到点的过程中，以下说法中正确的是（ ）.由到的过程中，汽车的重力势能不变，重力始终不做功.由到的过程中，汽车的重力势能的变化量为零，重力的总功等于零.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做正功，后做负功，总功为零.汽车的重力势能先增大后减小，上坡时重力做负功，下坡时重力做正功，总功为零图 1图 29. 关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）.重力势能的大小只由重物本身决定.重力势能恒大于零.在地面上的物体
5、，它具有的重力势能一定等于零.重力势能实际是物体和地球所共有的二、计算题（本题共 5 小题，每题 11 分，共 55 分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）10.如图3所示，桌面距地面，一个物体质量为 ，放在距桌面的支架上.(1)以地面为零势能面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中重力势能减少多少？（ 取）(2)以桌面为零势能面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中重力势能减少多少？11.质量为的小木球从离水面高度为处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是
6、，最终木球停在水面上求：木球释放后的全部运动过程中重力做的功是多少？它的重力势能变化了多少？12.如图4所示，一条铁链长为，质量为，放在水平地面上，拿住一端缓慢提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做多少功？(取)图 3图 413.水平地面上横放着一根长度为的长方体木料，木料的横截面为，木料的密度为，若取，则要将木料竖立在地面上，至少需克服重力做多少功？14.楼上某房间地板高出楼外地面，窗台比地板高，一质量为的重物放在地板上的处把重物从该房间处取下来扔到楼外的地面上的处，若没有空气阻力，重力所做的功为多少？若克服空气阻力所做的功约为，则重力所做的功应是多大？- 4 -2.2 势能的改
7、变 参考答案一、选择题1. 解析：由重力势能计算公式可知，重力势能由 和共同决定，故选项错误；由可知，重力势能的变化只与有关，而与阻力无关，故错误，正确；虽然重力势能具有相对性，选择不同的参考平面，物体具有不同的重力势能数值，但这并不影响对重力势能的研究，故正确2. 解析：重力势能的大小是相对零势能参考平面而言的，零势能参考平面选择不同，物体的高度不同，重力势能的大小不同本题中已选定桌面为零势能参考平面，则小球在最高点时的高度为，小球在桌面时的高度为零，小球在地面时的高度为，所以小球落到地面时，它的重力势能为3. 解析：重力势能是由物体和地面的相对位置所决定的，由地球和物体所共有，所以、正确；
8、由于重力势能的大小与零势能参考平面的选取有关，所以重力势能为零不等于没有对外做功的本领，所以错误；只有选地面为零势能参考平面时，地面上的物体的重力势能才为零，否则不为零，错误.4. 解析：重力做功与物体的运动路径无关，只与初、末状态物体的高度差有关，不论是光滑路径还是粗糙路径，也不论是做直线运动还是曲线运动，物体克服重力做多少功（重力做多少负功），它的重力势能必增加多少，故本题的正确选项为5. 解析：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，都具有弹性势能，正确；弹性势能跟重力势能一样，可以与其他形式的能相互转化，正确；所有能的单位跟功的单位相同，在国际单位制中的单位是焦耳，正确6
9、. 解析：弹性势能的大小与弹簧的形变量及弹簧的劲度系数有关，选项、错误，选项正确当弹簧被拉长时，弹力对物体做负功，弹性势能增加；当弹簧被压缩时，弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，所以选项正确.7. 解析：阻力始终与运动方向相反，做负功，所以正确加速下降合外力向下，而减速下降合外力向上，所以错误重力做功，重力势能减少，则错误时间相等，但物体下落距离不同，重力做功不相等，所以错误8. 解析：因为、在同一高度上，汽车在运动过程中，位置先升高后降低，所以重力先做负功，后做正功，总功为零；重力势能先增大后减小，总的变化量等于零9. 解析：重力势能具有系统性，我们通常所说某物体具有的重力势能是多少，实
10、际上为物体和地球所共同具有重力势能具有相对性，只有选定了零势能参考平面之后，才能具体地说某物体具有的重力势能是多少二、计算题10.(1) (2) 解析：(1)以地面为零势能面，物体的高度，因而物体的重力势能物体落到桌面时重力势能物体重力势能减少量(2)以桌面为零势能面，物体的高度，因而物体的重力势能物体落至桌面时，重力势能的减少量点拨：计算重力势能必须先明确零势能参考平面，否则重力势能大小没有意义，这正是重力势能的相对性，而重力势能的变化是一个确定量，与零势能参考平面的选取无关11. 减少 解析：因为重力做功与路径无关，只与初、末状态有关，所以全过程尽管木球在水下做了许多次往复运动，但重力所做的功由的大小决定，即木球的重力势能减少了12. 解析：铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了，因而物体的重力势能增加了- 5 -，故至少需克服重力做的功13. 解析：根据密度的定义式 可得，木料的质量为木料横放时，重心高度为，竖立时重心的高度近似为由横放变为竖立的过程中，重心上升的高度为把木料由横放变为竖立的过程中，至少需克服重力所做的功等于木料增加的重力势能，即14. 解析：以地面为零势能参考平面，若没有空气阻力，重力做的功为因重力做功与路径无关，与是否有其他力做功无关，所以若有空气阻力做功时，功仍为
