题目作用相关试题及完整答案

题目作用相关试题及完整答案考试时间：______分钟总分：______分姓名：______一、单项选择题（每小题只有一个选项正确，请将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题2分，共30分）1.在“探究影响物体重力势能大小的因素”实验中，选用钩码而不是橡皮泥，主要是因为钩码具有的优点是（）。A.易于改变质量B.密度较大C.形状规则D.质量远小于高度对应的重力势能2.下列关于重力势能的说法中，正确的是（）。A.物体被举得越高，其重力势能一定越大B.物体质量越大，其重力势能一定越大C.重力势能是物体由于运动而具有的能量D.处于地球表面附近的物体，其重力势能都为零3.一个物体从高处自由下落（不计空气阻力），在它下落的过程中，它的（）。A.动能增加，重力势能增加，机械能增加B.动能增加，重力势能减小，机械能减小C.动能增加，重力势能减小，机械能守恒D.动能减小，重力势能增加，机械能守恒4.将一个物体从地面竖直向上举高，该过程对物体做功，下列说法正确的是（）。A.物体的重力势能减少，动能增加B.物体的重力势能增加，动能减少C.物体的重力势能增加，动能增加D.物体的重力势能减少，动能不变5.关于重力势能的表达式E_p=mgh，下列说法中正确的是（）。A.h表示物体离地面的垂直距离，h越大，E_p越大B.m表示物体的质量，m越大，E_p越大C.g是一个有方向性的物理量，g越大，E_p越大D.该公式适用于任何物体，无论其是否在运动6.甲物体的质量是乙物体的2倍，甲物体被举高的高度是乙物体的2倍，则甲、乙两物体具有的重力势能之比是（）。A.1:1B.2:1C.4:1D.1:47.质量为m的物体，从离地面h高处落下，落地时速度为v。不计空气阻力，则物体在空中下落过程中克服重力做的功为（）。A.mghB.½mv²C.mgh+½mv²D.mgh-½mv²8.某同学在实验室里用钩码和木块做“探究影响物体重力势能大小的因素”实验。实验中，他发现用3个钩码时木块被抬起的程度比用1个钩码时大。这个现象说明（）。A.物体下落时具有惯性B.物体下落时动能转化为重力势能C.物体的重力势能越大，它做的功越多D.物体的质量越大，其重力势能越大9.下列过程中，物体的重力势能增加的是（）。A.竖直向上抛出一个小球B.汽车在平直公路上匀速行驶C.跳水运动员从跳台跳下D.行驶的自行车在水平路面上刹车10.将一个物体从地面竖直举高到某一高度，然后让它在空中自由下落（不计空气阻力）。在物体从最高点下落到刚接触地面的过程中，该物体的（）。A.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能逐渐减小B.重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，机械能保持不变C.重力势能逐渐增大，动能逐渐减小，机械能保持不变D.重力势能逐渐减小，动能逐渐减小，机械能逐渐增大11.下列说法中正确的是（）。A.重力势能是相对的，选择不同的参考平面，重力势能的数值会不同B.重力势能总是正值C.重力势能和动能可以相互转化D.做功越多，物体的重力势能就越大12.在“探究影响物体重力势能大小的因素”实验中，控制变量法的核心思想是（）。A.多次测量取平均值B.保持其他因素不变，只改变一个因素C.观察现象，记录数据D.得出结论，分析误差13.重力势能的表达式E_p=mgh中，h的物理意义是（）。A.物体离参考平面的竖直距离B.物体通过的路程C.物体运动的位移大小D.物体离地面的水平距离14.一个质量为2kg的物体，被举高3m。假设g取10N/kg，则该物体具有的重力势能是（）。A.6JB.20JC.60JD.30J15.下列过程中，属于重力势能转化为动能的是（）。A.拉弓射箭B.水电站的水流冲击水轮机C.弹簧被压缩D.热气球升空二、多项选择题（每小题有多个选项正确，请将正确选项的字母填在题后的括号内。每小题3分，共15分）16.影响物体重力势能大小的因素有（）。A.物体的质量B.物体的高度C.物体的运动速度D.重力加速度的大小17.关于机械能，下列说法中正确的有（）。A.物体的机械能等于它的动能和重力势能之和B.在没有摩擦和空气阻力的理想情况下，物体的机械能是守恒的C.物体克服重力做功，它的重力势能一定增加D.物体的动能增加，它的机械能一定增加18.下列说法中正确的有（）。A.物体在水平面上做匀速直线运动时，具有动能，但不具有重力势能B.物体被举得越高，具有的重力势能越多C.物体下落时，重力势能转化为动能D.做功的过程就是能量转化的过程19.在“探究影响物体重力势能大小的因素”实验中，需要（）。A.使用天平测量物体的质量B.使用刻度尺测量物体被举高的高度C.记录木块被抬起的最大高度D.分析钩码的质量和木块被抬起的程度之间的关系20.下列过程中，物体的机械能可能守恒的有（）。A.物体在光滑水平面上匀速滑动B.物体从高处自由下落（不计空气阻力）C.拉力拉着物体在粗糙斜面上匀速上升D.小球在水平光滑桌面上做匀速圆周运动三、填空题（请将答案填写在横线上。每空2分，共20分）21.物体由于________而具有的能，叫做重力势能。物体被举得越高，质量越大，它的重力势能就________。22.重力势能的表达式是E_p=________。其中h表示物体离________的竖直距离。23.将一个质量为5kg的物体，从地面竖直向上举高4m，该过程对物体做功80J。假设g取10N/kg，则物体具有的重力势能是________J。24.在“探究影响物体重力势能大小的因素”实验中，为了研究质量对重力势能的影响，应该保持________不变，改变________。25.一个物体从高处自由下落（不计空气阻力），它的动能随着下落过程逐渐________，重力势能逐渐________，机械能________。四、简答题（请根据要求作答。每小题5分，共25分）26.简述什么是重力势能。27.简述控制变量法在物理实验中的作用。28.为什么说重力势能是相对的？请举例说明。29.在“探究影响物体重力势能大小的因素”实验中，如果发现实验数据不够理想（例如，木块被抬起的程度测量不准），可能存在哪些原因？30.解释一下“动能和重力势能可以相互转化”，并举例说明。试卷答案一、单项选择题1.A2.C3.C4.B5.A6.C7.A8.D9.A10.B11.A12.B13.A14.C15.B解析1.选用钩码主要是利用其质量易于改变，便于探究质量对重力势能的影响。密度大、形状规则是次要因素或与实验目的无关。钩码质量远小于高度对应的重力势能，不符合实际情况。2.重力势能E_p=mgh。当h不变时，m越大，E_p越大；当m不变时，h越大，E_p越大。A选项忽略了质量因素；B选项忽略了高度因素；C选项描述的是动能；D选项仅在特定条件下（如g=0）才成立。3.自由下落时，只有重力做功。物体高度降低，重力势能E_p=mgh减小；速度增大，动能E_k=½mv²增大。由于只有重力做功，机械能守恒，总机械能不变。4.竖直向上举高，物体克服重力做功，高度h增大，重力势能E_p=mgh增大。同时，由于需要克服重力做功，动能E_k=½mv²减小（如果速度变化不明显，可认为动能变化不大，但势能肯定增加）。5.E_p=mgh中，g是重力加速度，是一个常量（在地球表面附近），其数值约为9.8N/kg或10N/kg，方向竖直向下，但在计算功和能转化时通常视为标量取正值。h是物体相对于参考平面的竖直高度。该公式适用于静止或匀速直线运动的物体，前提是忽略空气阻力等非保守力的影响。6.E_p1=m1gh1,E_p2=m2gh2。m1=2m2,h1=2h2。E_p1/E_p2=(m1gh1)/(m2gh2)=(2m2*g*2h2)/(m2*g*h2)=4。7.物体在空中下落过程中，重力做的功W_G=F_g*h=m*g*h=mgh。这是重力势能减少的量，根据动能定理（或能量转化），这部分减少的重力势能转化为动能。因此克服重力做的功等于重力势能的减少量，即W_G=mgh。8.实验现象是钩码数量越多，木块被抬起的程度越大。这意味着钩码下落时做的功越多，转化为对木块做功越多。钩码下落时具有的重力势能更大。因此，该现象直接说明物体的质量越大，其具有的重力势能越大。9.A选项中，小球被竖直向上抛出，高度增加，质量不变，所以重力势能增加。B选项中，汽车匀速行驶，高度和速度（动能）基本不变，重力势能不变。C选项中，跳水运动员下落，高度减小，重力势能减小。D选项中，自行车刹车，速度减小（动能减小），高度不变，重力势能不变。10.物体从最高点下落，高度h逐渐减小，重力势能E_p=mgh逐渐减小；速度v逐渐增大，动能E_k=½mv²逐渐增大。由于不计空气阻力，只有重力做功，系统的机械能守恒，即E_p+E_k=恒量。因此，E_p减少的量等于E_k增加的量。11.A选项正确，重力势能的值取决于零势能面的选取，是相对的。B选项错误，重力势能可以为负值（若物体在参考平面下方）。C选项正确，重力势能和动能可以相互转化（如自由落体）。D选项错误，做功多少与重力势能变化量有关，但还与是否为重力做功等因素有关。12.控制变量法的核心是在探究一个量与多个量关系时，每次只改变其中一个量，而控制其余量不变，从而研究该量与被改变量之间的关系。13.h在E_p=mgh中，表示物体相对于所选参考平面的竖直距离。14.E_p=mgh=2kg*10N/kg*3m=60J。15.A是弹性势能转化为动能。B是重力势能（水具有的重力势能）转化为动能（冲击水轮机），再转化为电能（水轮机转动）。C是动能转化为弹性势能。D是燃料燃烧释放的化学能转化为内能（热空气），内能做功推动热气球升空（转化为重力势能）。只有B是重力势能直接转化为动能。二、多项选择题16.A,B17.A,B,C18.B,C,D19.A,B,C,D20.A,B,D解析16.重力势能E_p=mgh。其中m是质量，h是高度，g是重力加速度。因此影响重力势能大小的因素是物体的质量和被举高的高度。运动速度不影响重力势能。17.A选项正确，机械能是动能和势能（包括重力势能和弹性势能）的总和。B选项正确，只有重力或系统内弹力做功时，动能和势能相互转化，总机械能守恒。C选项正确，克服重力做功，意味着重力势能增加。D选项错误，动能增加意味着速度增大，但如果高度降低导致重力势能减少得更多，或者有其他外力做负功，总机械能可能减少。18.A选项错误，物体在水平面上运动时，若速度不为零，则具有动能；只要其高度不为零（相对于参考平面），就具有重力势能。B选项正确，h越大，m越大，E_p=mgh越大。C选项正确，下落过程中，高度降低，势能减少；速度增大，动能增加，是典型的势能转化为动能过程。D选项正确，做功是能量转化的量度，例如克服阻力做功，动能转化为内能。19.A正确，需要测量钩码的质量来确定不同质量下研究。B正确，需要测量钩码被举高的高度h。C正确，需要记录木块被抬起的最大高度来反映重力势能的大小（做功的多少）。D正确，实验目的是探究质量m和高度h对重力势能的影响，需要分析这两个变量与木块抬起程度的关系。20.A正确，光滑水平面上，动能不变，重力势能不变（假设在水平面内），机械能守恒。B正确，自由下落（不计空气阻力），只有重力做功，动能增加，重力势能减少，机械能守恒。C错误，匀速上升说明合力为零，拉力等于重力，但拉力做正功，动能不变，重力势能增加，拉力做的功转化为重力势能，机械能增加。D正确，水平面运动，重力势能不变，动能不变，机械能守恒。三、填空题21.举高；越大22.mgh；参考平面23.6024.高度；物体的质量25.增大；减小；守恒解析21.重力势能是由于物体被举高而具有的能量。物体的质量和被举高的高度越大，克服重力做功越多，具有的重力势能就越大。22.重力势能表达式为E_p=mgh。其中m是质量，g是重力加速度，h是物体相对于参考平面的竖直高度。23.根据题意，W_G=80J，W_G=mgh。所以80J=5kg*10N/kg*h。解得h=80J/(50N)=1.6m。此时物体具有的重力势能E_p=mgh=5kg*10N/kg*1.6m=80J。注意题目中给出了做功80J，这数值恰好等于物体达到该高度时具有的重力势能。24.要探究质量m对重力势能E_p的影响，必须保持影响重力势能的另一个因素h不变，同时改变m，观察E_p的变化。实验中通常保持高度h不变，改变钩码的数量（改变质量m）。25.自由下落（不计空气阻力），物体只受重力，做正功。根据动能定理，W_G=ΔE_k，重力势能的减少量等于动能的增加量。因此，动能逐渐增大；同时高度降低，重力势能逐渐减小；由于只有重力