【精品解析】人教版物理必修2同步练习：8.2 重力势能（能力提升）

人教版物理必修2同步练习：8.2 重力势能（能力提升） 一、选择题 1．（2023·临海模拟）如图所示为某风洞实验简化模型，风洞管中的均流区斜面光滑，一物块在恒定风力作用下由静止沿斜面向上运动，物块从接触弹簧到最高点的过程中（弹簧在弹性限度内），下列说法正确的是（　　） A．物块的速度一直减小 B．物块加速度先不变后减小 C．弹簧弹性势能先不变后增大 D．物块和弹簧组成的系统机械能一直增大 【答案】D 【知识点】弹性势能；功能关系；牛顿第二定律 【解析】【解答】AB.从物块接触弹簧开始至到达最高点的过程中，对物块受力分析，沿斜面方向有，弹簧的压缩量x从0开始增大，物块先沿斜面加速，加速度向上且逐渐减小，当a减小到0时，速度加速到最大；然后加速度反向且逐渐增大，物体减速，直至减速到0，AB不符合题意； C.由于弹簧的压缩量不断增大，所以弹性势能不断增大，C不符合题意； D.风力对物块一直做正功，由功能关系可知，物块与弹簧组成的系统机械能一直增大，D符合题意。 故答案为：D。 【分析】分析物块运动过程中的受力，根据牛顿第二定律分析物体的加速度变化情况，从而得到速度的变化情况；弹簧的弹性形变越大，弹性势能越大；根据功能关系分析系统机械能的变化。 2．（2023·安徽模拟）如图所示，劲度系数为的轻质弹簧左端固定在粗糙水平地面上的竖直杆上，右端连接一质量为的小滑块，以为坐标原点，水平向右为正方向建立轴，将滑块向右拉到坐标为的位置由静止释放，小滑块向左运动到坐标为处速度最大，继续向左，最远能运动到坐标为的位置，然后返回。下列判断正确的是（　　） A．弹簧的原长为 B．小滑块在和位置加速度大小相等 C．弹簧在位置的弹性势能可能等于位置的弹性势能 D．小滑块在位置的加速度一定大于在点即将返回时的加速度 【答案】D 【知识点】弹性势能；牛顿运动定律的综合应用 【解析】【解答】A、小滑块向左运动到坐标为处速度最大、加速度为零，水平向左的弹力等于水平向右滑动摩擦力，弹簧处于伸长状态，A错误； B、小滑块在的位置弹力大于摩檫力，加速度向右， 位置加速度为零，B错误； C、 位置的弹性势能克服摩檫力做功，弹性势能减小， 弹簧在位置的弹性势能小于的弹性势能，C错误； D、的弹性势能大，形变量大，弹力大，加速度大，D正确； 故答案为：D 【分析】根据弹力做功和弹性势能的关系，结合牛顿第二定律分析物块的加速度，从而确定弹簧原长的位置和给位置加速度大小，弹性势能大小。 3．（2024高三上·汕头期末） 如图所示是舂米用的石臼.横梁可绕支点转动，人用力下踩，使重锤从最低点上升到最高点，上升高度为h，松开脚后重锤下落打到谷物，使米糠和白米分离.已知重锤的质量为m，重力加速度为g，横梁重力不可忽略，下列说法正确的是（　　） A．重锤在上升过程中，速度不断增大 B．重锤在上升过程中，重力势能增加了mgh C．重锤下落到最低点时，动能大小为mgh D．重锤从下落到打中谷物前，重力的瞬时功率先增大后减小 【答案】B 【知识点】功能关系；功率及其计算 【解析】【解答】A、重锤在上升过程中，速度先增大后减小，故A错误； B、重锤从最低点上升到最高点，上升高度为h，则重锤在上升过程中，重力势能增加了mgh，故B正确； C、由于横梁重力不可忽略，重锤下落到最低点时，可知重锤动能大小不为mgh，故C错误； D、重锤从下落到打中谷物前，根据 由于竖直分速度逐渐增大，所以重力的瞬时功率一直增大，故D错误。 故答案为：B。 【分析】重力做负功，重力势能增大。在最高点重锤的速度为零，上升时重锤的初速度为零。下落过程横梁对重锤有力的作用，且该力对重锤做正功。熟悉掌握瞬时功率和平均功率的区别与特点。 4．（2023高二上·阳江期末） 图甲为使用风簸 ... ...