2019物理人教必修二精练:分层训练·进阶冲关 7.4 重力势能含答案解析

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高一物理(人教版)必修2同步练习题卷:7.4 重力势能(含解析)

高一物理(人教版)必修2同步练习题卷:7.4 重力势能(含解析)

高一物理(人教版)必修2同步练习题卷:7.4 重力势能(含解析)高一物理(人教版)必修2同步练习卷:7.4 重力势能(含解析)一、单选题1.小明从三楼教室匀速率的走到一层,重力做了的功,则在此过程中小明的A.动能一定增加了B.动能一定减小了C.重力势能一定增加了D.重力势能一定减小了【答案】D【详解】由于小明匀速的走到一层,所以此过程动能不变,故AB错误;据重力做功与重力势能的关系可知,重力做了的功,则重力势能减少了,故C错误,D正确。

所以D正确,ABC错误。

2.物体在运动过程中,克服重力做功50 J,则( )A.物体的重力势能可能不变 B.物体的重力势能一定减小50 JC.物体的重力势能一定增加50 J D.物体的重力一定做功50 J【答案】C【详解】重力势能的变化只与重力做功有关系,重力做了多少正功重力势能就减小多少,反之重力势能就增加多少,则物体克服重力做功50J,说明物体的重力做功-50J,物体的重力势能增加50J,故C对,ABD错误。

3.下列关于重力势能的说法,正确的是 ( )A.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功B.在地平面下方的物体,它具有的重力势能一定小于零1 / 15C.重力势能减少,重力一定对物体做正功D.重力势能增加,重力一定对物体做正功【答案】C【详解】物体的重力势能与所选的零势能面有关,重力势能等于零的物体,高度也可以很高,也可以对别的物体做功;故A错误。

重力势能的大小与零势能点的选择有关,在地平面下方的物体,它具有的重力势能不一定小于零,选项B错误;重力势能减少,重力一定对物体做正功;重力势能增加,物体一定是克服重力做功,选项C正确,D错误;故选C. 4.绍兴市S区奥体中心举行CH杯全国蹦床锦标赛。

对于如图所示蹦床比赛时运动员的分析,下列说法中正确的是()A.运动员在蹦床上上升阶段,一直处于超重状态B.运动员在蹦床上加速上升阶段,蹦床的弹性势能增大C.运动员离开蹦床在空中运动阶段,一直处于失重状态D.运动员离开蹦床在空中运动阶段,重力势能一直增大【答案】C【详解】A、运动员在蹦床上有一小段减速上升,蹦床对运动员的弹力小于重力,运动员处于失重状态,故A错误;B、运动员在蹦床上加速上升阶段,蹦床的弹性势能减小,故B错误;C、运动员离开蹦床在空中运动阶段,只受重力(空气阻力等远小于重力),加速度一直向下,一直处于失重状态,故C正确;高一物理(人教版)必修2同步练习题卷:7.4 重力势能(含解析)D、运动员离开蹦床在空中有上升和下降两个阶段,在下降阶段重力势能在减小,故D 错误。

2019物理同步新增分方案人教必修二讲义:第七章 第4节 重力势能 Word版含答案

2019物理同步新增分方案人教必修二讲义:第七章 第4节 重力势能 Word版含答案

姓名,年级:时间:一、重力做的功┄┄┄┄┄┄┄┄①1.重力做功的特点(1)只跟物体运动的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关,跟物体初位置和末位置的高度差有关。

(2)物体下降时重力做正功,物体被举高时重力做负功。

2.表达式:W G=mgh=mg(h1-h2),其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。

[说明](1)物体在水平面上运动时,重力总是不做功。

(2)物体的竖直位移等于零,说明重力做功的代数和等于零,但过程中重力并不一定不做功。

(3)重力做功的特点可以推广到任一恒力做功,即恒力做功特点为:与具体路径无关,只与起点和终点两个位置有关,恒力做的功等于力与沿着力方向的位移的乘积。

①[填一填]同一物体从同一高度处分别做自由落体、竖直上抛、平抛运动,最终落地,上述三种运动重力做的力分别为W1、W2、W3,则三者的关系为______________。

答案:W1=W2=W3二、重力势能┄┄┄┄┄┄┄┄②1.特点:与物体相对地球的位置或(高度)有关.2.大小:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,表达式为:E p=mgh.3.单位:焦耳,与功的单位相同。

4.重力势能的特性(1)相对性:重力势能总是相对选定的参考平面而言的(该平面常称为零势能面).(2)标矢性:重力势能为标量,只有大小没有方向,但有正负,其正负表示与参考平面上物体重力势能的相对大小;物体在参考平面上方时,重力势能为正值,在参考平面下方时,重力势能为负值。

(3)系统性:重力势能是地球与物体所组成的物体“系统"所共有的。

5.重力做的功与重力势能的关系:W G=E p1-E p2=-ΔE p。

[说明]当物体从高处运动到低处时,重力做正功,重力势能减小,即W G>0,E p1>E p2。

重力势能的减少量等于重力做的功。

当物体由低处运动到高处时,重力做负功,重力势能增加,即W G<0,E p1<E p2.重力做负功也叫做物体克服重力做功;重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功。

人教版高中物理必修二知识讲解,巩固练习(教学资料,补习资料):专题7.4 重力势能

人教版高中物理必修二知识讲解,巩固练习(教学资料,补习资料):专题7.4 重力势能

第七章机械能守恒定律第4节重力势能知识一、重力做功1.物体的________发生变化时,重力要做功。

物体被举高时,重力做________功;物体下落时,重力做________功。

2.特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的______和______的位置有关,而跟物体运动的______无关。

二、重力势能1.定义:物体由于________而具有的能量。

2.大小:等于它所受________与所处________的乘积。

3.表达式:E p=mgh。

4.单位:焦耳,与功的单位相同。

5.相对性:重力势能总是相对选定的________而言的(该平面常称为零势面)。

6.系统性:重力势能是________与________所组成的系统共有的.三、重力做功与重力势能变化的关系1.表达式:W G=__________=-ΔE p。

2.两种情况重力做正功,重力势能减少;重力做负功重力势能增加。

高度负正初末路径被举高重力高度参考平面物体地球mgh重点一、对重力做功和重力势能的理解1.重力做功重力对物体所做的功只跟物体初、末位置的高度差有关,跟物体运动的路径无关。

具体可从以下几方面理(1)重力做功的多少,不受其他力做功的影响。

不论有多少力对物体做功,重力做功只与重力、物体在重力方向上的位移有关。

(2)重力做功不受运动状态、加速度等因素的影响。

2.重力势能(1)系统性:重力势能是物体和地球所组成的系统共同具有的能量,不是地球上物体独有的,通常所说的物体的重力势能是一种不确切的习惯说法。

(2)相对性:重力势能E p=mgh与参考平面的选择有关,式中的h是物体重心到参考平面的高度。

重力势能是标量,只有大小而无方向,但有正、负之分,当物体在参考平面之上时,重力势能E p为正值;当物体在参考平面之下时,重力势能E p为负值。

注意物体重力势能的正、负的物理意义是表示比零势能大,还是比零势能小。

(3)参考平面选择的任意性。

视处理问题的方便而定,一般可选择地面或物体运动时所达到的最低点所在水平面为零势能参考平面。

最新高一物理同步练习题解析-7.4-重力势能-(人教版必修2)

最新高一物理同步练习题解析-7.4-重力势能-(人教版必修2)

7.4 重力势能同步练习题解析(人教版必修2)1.关于重力势能,下列说法中正确的是()。

A.重力势能只是由重物自身所决定B.重力势能是标量,不可能有正、负值C.重力势能具有相对性,所以其大小是相对的D.物体克服重力所做的功等于物体增加的重力势能2.物体在运动过程中克服重力做功为100J,则下列说法中正确的应是()。

A.物体的重力势能一定增加100 JB.物体的重力势能一定减少100 JC.物体的动能一定增加100 JD.物体的动能一定减少100 J3.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是()。

A.物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量B.在同一高度,将物体以初速度v0向不同方向抛出,从抛出到落地的过程中,重力所做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体所增加的重力势能之和4.大型拱桥的拱高为h,弧长为L,如图所示,质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中,以下说法正确的是()。

A.由A到B的过程中,汽车的重力势能始终不变,重力始终不做功B.由A到B的过程中,汽车的重力势能的增量为零,重力的总功等于零C.汽车的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零D.汽车的重力势能先增大后减小,上坡时重力做负功,下坡时做正功,总功为零5.一实心铁球与一实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是()。

A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C.铁球的重力势能小于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能6.把一个物体从地面竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h,若物体的质量为m,所受的空气阻力恒为f,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中()。

A.重力所做的功为零B.重力所做的功为2mghC.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为-2fh7.如图所示,一条铁链长为2 m,质量为10 kg,放在水平地面上,拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间,物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?8.如图所示,长为2l的细杆中点有一转轴O,两端分别固定质量为2m、m的小球a 和b,当杆从水平位置转到竖直位置时,小球a和b构成的系统的重力势能如何变化,变化了多少?答案与解析1. 答案:CD2. 答案:A3. 答案:AB4. 答案:BD5. 答案:C解析:由于铁球和木球的密度不同,所以,质量相等的铁球和木球,木球的体积较大,放在同一水平面上时,木球的重心高。

人教版高一物理必修2课时提升精品练习:7.4重力势能(解析版)

人教版高一物理必修2课时提升精品练习:7.4重力势能(解析版)

人教版高一物理必修2课时提升精品练习7.4重力势能(解析版)一、选择题(本题共10小题,每小题6分,共60分)1.如图所示是位于锦江乐园的摩天轮,高度为108m,直径是98m。

一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min。

如果以地面为参考平面,则他到达最高处时(g取10m/s2)()A.重力势能为5.4×104J,角速度为0.2rad/sB.重力势能为4.9×104J,角速度为0.2rad/sC.重力势能为5.4×104J,角速度为4.2×10-3rad/sD.重力势能为4.9×104J,角速度为4.2×10-3rad/s【答案】C解析:以地面为参考平面,E p=mgh=50×10×108J=5.4×104J,角速度ω=且T=25×60s=1500s,代入数据解得角速度ω≈4.2×10-3rad/s,C正确。

2.一质量为m的物体受到一恒力F的作用,由静止以加速度a竖直向上匀加速提升h,下列关于此过程的说法中,不正确的是()A.提升过程中力F对物体做功m(a+g)hB.提升过程中合外力对物体做功mahC.提升过程中物体的重力势能增加m(a+g)hD.提升过程中物体克服重力做功mgh【答案】C解析:由牛顿第二定律可得ma=F-mg,则F=m(a+g),提升过程中力F对物体做功W F=m(a+g)h,故A正确,不符合题意。

提升过程中合外力F合=ma对物体做功W总=mah,故B正确,不符合题意。

提升过程中物体克服重力做功mgh,克服重力做的功等于重力势能的增加量,故C错误,符合题意,D正确,不符合题意。

3.如图所示,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h。

若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()A.mgh,减少mg(H-h)B.mgh,增加mg(H+h)C.-mgh,增加mg(H-h)D.-mgh,减少mg(H+h)【答案】D解析:以桌面为零势能参考平面,那么小球落地时的重力势能为E p1=-mgh;重力做正功,重力势能减小,整个过程中小球重力势能的变化为:ΔE p=mg·Δh=mg(H+h),选项D正确。

人教版高中物理必修2同步提高精练:第七章7.4重力势能(包含答案)

人教版高中物理必修2同步提高精练:第七章7.4重力势能(包含答案)

重力势能1.升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度a匀加速上升h高度时,物体增加的重力势能为A.mghB.mgh+mahC.mahD.mgh-mah2.质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运动员,背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上,整个过程中重力对人做的功大约为A.1000 JB.750 JC.650 JD.200 J3. 如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则A.沿轨道1滑下重力做功多B.沿轨道2滑下重力做功多C.沿轨道3滑下重力做功多D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多4.下列说法中正确的是A.在地平面以下的物体重力势能一定为负值B.质量大的物体重力势能一定大C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零5.下列关于重力势能的说法中正确的是A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能变小了D.重力势能减小时,重力对物体做正功6.物体在运动过程中,克服重力做功50 J,则以下说法中正确的是A.物体的高度一定降低了B.物体的高度一定升高了C.物体的重力势能一定是50 JD.物体的重力势能一定增加50 J7.自由下落的物体在下落过程中,其重力做功和重力势能变化的情况为A.重力做正功,重力势能减小B.重力做正功,重力势能增加C.重力做负功,重力势能减小D.重力做负功,重力势能增加8.一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g=10 m/s2)A.重力做功为1.8 JB.重力做了0.55 J的负功C.球的重力势能一定减少0.55 JD.球的重力势能一定增加1.25 J9.一根粗细均匀的长直铁棒重600 N,平放在水平地面上.现将一端从地面抬高0.50 m,而另一端仍在地面上,则A.铁棒的重力势能增加了300 JB.铁棒的重力势能增加了150 JC.铁棒的重力势能增加量为0D.铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关,所以无法确定10.要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质立方体翻倒,推力对它做功至少为A.2mgaB.2mga/2C.(2+1)mga/2D.(2-1)mga/211. 一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论正确的是A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B.铁块的重力势能小于木块的重力势能C.铁块的重力势能等于木块的重力势能D.以上三种情况都有可能12. 下面关于重力势能的说法中,正确的是A.有A、B两个物体,A的高度是B高度的2倍,那么物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍B.从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛,从抛出到落地的过程中,物体重力势能的变化是相同的C.有一物体从楼顶落到地面,如果受到空气阻力,物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D.重力做功时,不仅与物体运动的高度差有关,还与物体运动的路径有关13. 如图所示,质量为m的物体放在水平地面上,物体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧,在弹簧处于原长时,用手拉着其上端P点很缓慢地向上移动,直到物体脱离地面向上移动一段距离.在这一过程中,P点的位移为H,则物体重力势能的增加量为A.mgHB.mgH +m2g2 /kP C.mgH -m2g2 /k D.mgH-mg/k14. 质量为m的跳高运动员先后用背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他在起跳过程中所做的功A.都必须大于mghB.都不一定大于mghC.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必须大于mghD.用背越式必须大于mgh,用跨越式不一定大于mgh参考答案1. 解析:选A.重力势能的增加量等于物体克服重力做的功,A 对,B 、C 、D 错.2. 解析:选D.起跳时站立,重心离地面0.9 m ,平落在50 cm 的垫子上,重心下落了约0.4 m ,重力做功W =mgh =200 J ,故D 正确.3. 解析:选D.重力做的功等于重力乘以物块沿竖直方向的位移,因此物块沿各个轨道滑下时重力做的功相同,故正确答案为D.4. 解析:选D.重力势能具有相对性,其大小与零势能面的选取有关,所以在地面以下的物体的重力势能也不一定为负值,A 项错.而离地面有一定高度的物体的重力势能也可能为零,D 项对.重力势能的大小取决于物体质量和所在的高度两个因素,B 、C 项错误.5. 解析:选D.重力势能E p =mgh ,其中h 表示物体所在位置相对参考平面的高度,具有相对性,当物体的位置确定,但参考平面不同时,则相对高度h 不同,所以重力势能mgh 也不同,A 是错误的;当物体在参考平面下方时,物体与参考平面距离越大,重力势能越小,所以B 是错误的;重力势能是标量,负号说明物体在参考平面下方,判断其大小时,与数学上-5<-3的规律一致,所以重力势能由-5 J 变为-3 J ,重力势能变大了,C 是错误的;物体的重力势能减小,说明高度下降了,所以重力做正功,D 正确.6. 解析:选BD.克服重力做功,即重力做负功,重力势能增加,高度升高,克服重力做多少功,重力势能就增加多少,但重力势能的大小是相对的,故A 、C 错误,B 、D 正确.7. 解析:选A.下落时,物体高度降低,所以重力做正功,重力势能减小,A 正确.8. 解析:选C.整个过程中重力做功W G =mgh =0.1×10×0.55 J =0.55 J ,故重力势能减少0.55 J ,所以选项C 正确9. 解析:选B.铁棒的重心升高的高度h =0.25 m ,铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功,与参考平面选取无关,即ΔE p =mgh =600×0.25 J =150 J ,故B 正确.10. 解析:选D.推力对物体所做的功,增加了物体的重力势能,即W F =ΔE p ,ΔE p =mg ⎝⎛⎭⎫22a -12a =2-12mga ,正确选项为D.11 B12 B13 C14 C。

高中物理第7章机械能守恒定律4重力势能课时分层作业含解析新人教版必修2

高中物理第7章机械能守恒定律4重力势能课时分层作业含解析新人教版必修2

课时分层作业(十四) 重力势能(时间:40分钟分值:100分)选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分)1.(多选)下面关于重力做功及重力势能的说法中,正确的是( )A.两物体A、B,A的高度是B的2倍,那么A的重力势能也是B的2倍B.如果考虑空气阻力,从某一高度下落一物体到达地面,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C.重力做功的多少,与参考平面的选取无关D.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CD[由重力势能的计算公式E p=mgh可知,重力势能由mg和h共同决定,故A错误;由ΔE p=-mgh可知,重力势能的变化只与mgh有关,而与阻力无关,故B错误,C正确;虽然重力势能具有相对性,选择不同的参考平面,物体具有不同重力势能的数值,但这并不影响对重力势能的研究,故D正确.]2.关于重力势能,下列说法中正确的是( )A.重力势能有正、负值,表示物体的重力势能是矢量B.只要物体在水平面以下,其重力势能为负值C.卫星绕地球做椭圆运动,当由近地点向远地点运动时,其重力势能减小D.重力势能是地球与物体所组成的系统共有的D[重力势能有正、负值,其正负表示物体的重力势能的大小,重力势能是标量,故A错误;重力势能的大小与零势能面的选取有关,在零势能面下方,物体重力势能为负值,在零势能面上方,物体重力势能为正值,在零势能面上,物体重力势能为零,故B错误;卫星绕地球做椭圆运动,当由近地点向远地点运动时,其重力势能增加,故C错误;重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的,离开地球物体将不再具有重力势能,故D正确.] 3.如图所示,一物体从A点出发,分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出,运动后到达同一水平面上的B、C、D三点.关于重力的做功情况,下列说法正确的是( )A.沿AB面滑下时,重力做功最多B.沿AC面滑下时,重力做功最多C.沿AD抛物线运动时,重力做功最多D.三种情况下运动时,重力做的功相等D[由于重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关.故D正确.]4.一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)( )A.重力做功为1.8 JB.重力做了0.55 J的负功C.物体的重力势能一定减少0.55 JD.物体的重力势能一定增加1.25 JC[整个过程中重力做功W G=mgΔh=0.1×10×0.55 J=0.55 J,故重力势能减少0.55 J,所以选项C正确.]5.(多选)如图所示,物体沿不同的路径从A运动到B,其中按不同的路径:①有摩擦作用;②无摩擦作用,③无摩擦,但有其他外力拉它.比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3,重力势能的变化量ΔE p1、ΔE p2、ΔE p3的关系,以下正确的是( )A.W1>W2>W3B.W1=W2=W3C.ΔE p1=ΔE p2=ΔE p3D.ΔE p1<ΔE p2<ΔE p3BC[重力做功与路径无关,取决于物体初、末位置,且与物体受不受其他力无关.重力势能的变化量只取决于重力做的功,因此,三种情况下重力做功相同,重力势能的变化量也相同.]6.如图所示,ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道,A、P、B三点位于同一水平面上,C和D分别为两轨道的最低点,将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放,则 ( )A.沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B.两小球到达C点和D点时,重力做功相等C.两小球到达C点和D点时,重力势能相等D.两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时,重力势能相等D[不管选哪一点为零势能点,A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等,所以重力势能相等,D正确;两小球到达C点和D点时,重力势能不相等,C错误;重力势能E p=mgh,具有相对性,如果选A、P、B三点在零势能参考面上,则两球在运动过程中的重力势能恒为负值;如果选C 点在零势能参考面上,则两球在运动过程中的重力势能恒为正值,A 错误;另外,重力做功跟路径无关,只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度,两球从开始运动到到达C 点和D 点时竖直高度不等,所以,重力做功不相等,B 错误.]7.如图所示虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹,则从起跳至入水的过程中,该运动员的重力势能( )A .一直减小B .一直增大C .先增大后减小D .先减小后增大C [运动员的重心高度先增大后减小,所以其重力势能E p =mgh 也先增大后减小,C 项正确.]8.物体做竖直上抛运动,最后落回抛出点,对于整个过程,速度v 、重力势能E p 与运动时间t 之间的关系,下列图象表述可能的是( )C [将一物体竖直向上抛出,不计空气阻力,物体做匀减速直线运动,以初速度为正,则有v =v 0-gt ,v 是t 的线性函数,当速度减为0后做自由落体运动,速度向下,故A 、B 错误;以抛出点为零势能,重力势能恒为正,E =mgh =mg ⎝⎛⎭⎪⎫v 0t -12gt 2,E 与t 成二次函数关系,E ­t 图象是开口向下的抛物线,故C 正确,D 错误.]一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)1.魔方,英文名为Rubik′s Cube ,又叫魔术方块或鲁比克方块,是一种手部极限运动.通常泛指三阶魔方.三阶魔方形状是正方体,由有弹性的硬塑料制成.要将一个质量为m 、边长为a 的水平放置的匀质三阶魔方翻倒,推力对它做功至少为( )A .2mgaB .2mga 2C .2+1mga 2 D .2-1mga 2D [推力对物体所做的功,增加了物体的重力势能,即W F =ΔE p ,ΔE p =mg ⎝⎛⎭⎪⎫22a -12a =2-12mga ,故选D.] 2.(多选)质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作用,下落的加速度为45g ,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是( )A .物体重力做的功为mghB .物体所受阻力做功为mgh5C .物体重力势能减少了mghD .物体克服阻力所做的功为mgh5ACD [因物体的加速度为45g ,由牛顿第二定律可知,mg -F f =ma 解得空气阻力F f =15mg .重力做功W G =mgh ,阻力做功W f =-15mgh ,A 、D 对,B 错;重力做功与重力势能变化的关系W G =-ΔE p ,重力做正功,故重力势能减小mgh ,C 对.]3.如图所示,一个质量为M 的物体,放在水平地面上,物体上方安装一个长度为L 、劲度系数为k 的轻弹簧处于原长,现用手拉着弹簧上端的P 点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离,在这一过程中,P 点的位移(开始时弹簧处于原长)是H ,则物体重力势能的增加量为( )A .MgHB .MgH +M 2g 2kC .MgH -M 2g 2kD .MgH -Mg k C [物体离开地面时,弹簧伸长x =Mgk ,重物上升的高度h =H -x ,重力势能增加量E p =Mgh=MgH -M 2g 2k,所以正确答案为C .] 4.如图所示,在水平地面上平铺着n 块砖,每块砖的质量为m ,厚度为h .如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功( )A .n (n -1)mghB .12n (n -1)mghC .n (n +1)mghD .12n (n +1)mgh B [把n 块砖看成一个整体,其总质量是M =nm ,以地面为零势能面,n 块砖都平放在地上时,其重心都在h 2高处,所以n 块砖的初始重力势能为E 1=nmgh 2. 当n 块砖叠放在一起时,其总高度为H =nh ,其总的重心位置在H 2=nh 2处,所以末态重力势能为E 2=nmg H 2=n 2mgh 2,人做的功至少等于重力势能的增量,即W =ΔE p =E 2-E 1=n n -1mgh2.]二、非选择题(本题共2小题,共28分)5.(14分)如图所示,总长为2 m 的光滑匀质铁链,质量为10 kg,跨过一光滑的轻质定滑轮.开始时铁链的两底端相齐,当略有扰动时某一端开始下落,求:从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中,重力对铁链做了多少功?重力势能如何变化?(g 取10 m/s 2)[解析] 如图所示,开始时链条重心在A 处,离开滑轮时重心位置在B 处,即重心下降了0.5 m .所以重力做功W G =10×10×0.5 J=50 J .重力势能减少50 J.[答案]50 J 减少50 J6.(14分)世界著名撑杆跳高运动员——乌克兰名将布勃卡身高1.83 m,体重82 kg,他曾35次打破撑杆跳高世界纪录,目前仍保持着6.14 m的世界纪录.请你回答以下两个问题:(g取10 m/s2)(1)他最后跳过6.14 m 时,至少克服重力做多少功?(2)他的重力势能改变了多少?[解析]人的重心大约在人身高的一半的位置,即0.915 m,在撑杆跳的过程中,人的重心升高的高度为:h=6.14 m-0.915 m=5.225 m,在人重心升高的过程中,克服重力所做的功为:W=mgh=82×10×5.225 J=4 284.5 J;运动员克服重力做了功,运动员的重力势能增加了4 284.5 J.[答案](1)4 284.5 J (2)增加了4 284.5 J。

人教版物理必修二精品练习:第七章+7.4解密重力势能与弹性势能+Word版含解析.doc

人教版物理必修二精品练习:第七章+7.4解密重力势能与弹性势能+Word版含解析.doc

(答题时间:30分钟)1. 关于重力势能的说法中正确的是( )A. 重力势能恒大于零B. 重力势能的大小只由重力决定C. 重力势能实际上是物体和地球共有的D. 在地面上的物体重力势能一定等于零 2. 如图所示,物体从A 点出发,沿着3条不同的轨道运动到B 点,则移动过程中重力做功的情况是( )A. 沿路径Ⅰ运动,重力做功最多B. 沿路径Ⅱ运动,重力做功最多C. 沿路径Ⅲ运动,重力做功最多D. 沿各条路径重力做功都一样多3. 物体在运动过程中克服重力做功为100J ,则下列说法中正确的是( )A. 物体的重力势能一定增加了100JB. 物体的重力势能一定减小了100JC. 物体的动能一定增加100JD. 物体的动能一定减小100J4. 用绳子吊起质量为M 的物体,当物体以加速度a 匀加速上升H 的高度时,物体增加的重力势能为( )A. MgHB. HgH +MgaC. M (g -a )D. Mga 5. 如图所示,一根长为l ,质量为m 的匀质软绳悬于O 点,若将其下端向上提起使其对折,则做功至少为( )A. mg lB. 21 mg lC. 31mg lD. 41 mg l 6. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动,如图所示,运动员身系弹性绳自高空中Q 点自由下落,图中a 是弹性绳的原长位置,c 是运动员所到达的最低点,b 是运动员静止地悬吊着时的平衡位置,则( )A. 由Q到c的整个过程中,运动员的动能及重力势能之和守恒B. 由a下降到c的过程中,运动员的动能一直减小C. 由a下降到c的过程中,运动员的动能先增大后减小D. 由a下降到c的过程中,弹性绳的弹性势能一直增大7.将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m高处,在这个过程中,下列说法中正确的是(取g=10 m/s2)()A. 重力做正功,重力势能增加1.0×104 JB. 重力做正功,重力势能减少1.0×104 JC. 重力做负功,重力势能增加1.0×104 JD. 重力做负功,重力势能减少1.0×104 J8. 如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端接连着一轻弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去力F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是()A. 弹簧的弹性势能逐渐减少B. 物体的机械能不变C. 弹簧的弹性势能先增加后减少D. 弹簧的弹性势能先减少后增加9. 一条长为l、质量为m的均匀链条放在光滑水平桌面上,其中有三分之一悬在桌边,如图所示,在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条,当把链条全部拉到桌面上时,需要做多少功?10. 如图所示,在水平地面上平铺n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,如将砖一块一块地叠放起来,至少需要做多少功?1. C 解析:重力势能的大小与零势能面的选取有关,若物体在零势能面下方,则重力势能为负;故A 错误;重力势能取决于物体的重力和所处的高度;故B 错误;重力势能是由物体和地球共有的;故C 正确;重力势能的大小与零势能面的选取有关:若选取高于地面的某一平面为零势能面,则地面上的物体重力势能为负;反之,则为正;故D 错误。

[精品]新人教版物理必修二第七章4重力势能及答案

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双基限时练(十七) 重力势能1.下面说法中正确的是( )A.地面上的物体重力势能一定为零B.质量大的物体重力势能一定大.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零解析物体的重力势能值与重力势能的零势能面的选取有关,故此题D选项正确.答案 D2质量为的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地面高度为,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变分别为( )A.g,减少g(H-)B.g,增加g(H+).-g,增加g(H-)D.-g,减少g(H+)解析小球从初始位置下落到地面,重力做功,重力势能减少了g(H+);以桌面重力势能为零位置,在地面时重力势能为-g,故D选项正确.答案 D3.下列关于重力势能的说法正确的是( )A.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B.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D.在地面上的物体,它的重力势能一定等于零解析重力势能是由于地球和物体相互作用凭相对位置所具有,是地球和物体组成的系统所共有的,所以A正确.重力势能的大小没有绝对的值,零势能面位置的选取不同,物体系统的重力势能也不同,所以说重力势能的大小是相对于零势面而言的,B正确.重力势能等于零的物体仅能说明物体在零势面上,完全可能对零势面以下的物体做功,所以不正确.在地面上的物体,只要零势面不选在地面上,它的重力势能一定不等于零,所以D不正确.答案AB4.质量为的物体,沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑,当下滑()时重力势能减少量为( )A错误!未定义书签。

g22αB错误!未定义书签。

g22.g22D错误!未定义书签。

g222α解析物体下滑的加速度=gα,时物体下滑的距离=错误!未定义书签。

2=错误!未定义书签。

gα·2,下滑的高度=α,物体重力势能的减少ΔE p=g=错误!未定义书签。

【人教版】高中物理必修二精练:课时检测区_基础达标7.4重力势能含解析

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课时检测区·基础达标1.( 多项选择 ) 下边对于重力做功及重力势能的说法中, 正确的选项是()A. 两物体 A、B,A 的高度是 B的 2 倍, 那么 A 的重力势能也是 B 的 2 倍B. 假如考虑空气阻力 , 从某一高度着落一物体抵达地面 , 物体重力势能的减少要比无阻力自由着落时重力势能减少得少C.重力做功的多少 , 与参照平面的选用没关D.相对不一样的参照平面, 物体拥有不一样数值的重力势能, 但这其实不影响研究相关重力势能的问题【分析】选 C、D。

由重力势能的计算公式 E p=mgh 可知 , 重力势能由mg和 h 共同决定 , 故 A 错误 ; 由 E p=-mgh 可知 , 重力势能的变化只与mgh相关, 而与阻力没关, 故B错误,C 正确; 固然重力势能拥有相对性 , 选择不一样的参照平面 , 物体拥有不一样重力势能的数值 , 但这其实不影响对重力势能的研究 , 故 D正确 , 应选 C、D。

2.我国发射的“天宫二号”飞船 , 于 2016 年 11 月 8 日成功返航 , 在返回舱拖着下降伞着落过程中 , 其重力做功和重力势能变化的状况为()A. 重力做正功 , 重力势能减小1C.重力做负功 , 重力势能减小D.重力做负功 , 重力势能增添【分析】选 A。

着落时 , 返回舱高度降低 , 因此重力做正功 , 重力势能减小。

3.某旅客领着孩子游黄山时 , 孩子不当心将手中的皮球滑落 , 球从 A点滚到了山脚下的 B 点 , 高度标志如下图, 则以下说法正确的选项是()A. 从 A 到 B 的曲线轨迹长度不知道 , 没法求出此过程重力做的功B. 从 A 到 B 过程中阻力大小不知道 , 没法求出此过程重力做的功C.从 A 到 B 重力做功 mg(H+h)D.从 A 到 B 重力做功 mgH【分析】选 D。

2019物理同步大讲堂人教必修二精练:分层训练·进阶冲关 7.4 重力势能 Word版含解析

2019物理同步大讲堂人教必修二精练:分层训练·进阶冲关 7.4 重力势能 Word版含解析

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分层训练·进阶冲关A组基础练(建议用时20分钟)1.如图所示,一物体沿三条不同的路径由A到B,关于重力做功,下列说法中正确的是(A)A. 一样大B. 沿Ⅰ较大C. 沿Ⅱ较大D. 沿Ⅲ较大2.(2018·哈尔滨高一检测)关于重力势能的说法不正确的是(D)A.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B.重力势能的大小是相对的C.重力势能等于零的物体,也可以对其他物体做功D.在地面上的物体,它的重力势能一定等于零3.(2018·太原高一检测)甲、乙两个物体的位置如图所示,质量关系m<m乙,甲在桌面上,乙在地面上,若取桌面为零势能面,甲、乙的重力甲势能分别为、,则有(A)A.>B.<C.=D.无法判断4.如图为某台球室悬挂的吊灯,已知吊灯的质量为m,吊灯到地面的竖直距离为h1,到天花板的竖直距离为h2,小亮认为吊灯的重力势能为-mgh2,则他选择的参考平面为(B)A.地面B.天花板C.台球桌的桌面D.吊灯所在的水平面5.(2018·唐山高一检测)一物体在下落过程中,重力做功为2 J,则该物体的重力势能(B)A.减少量小于2 JB.减少量等于2 JC.增加量小于2 JD.增加量等于2 J6.(2018·淮安高一检测)如图,质量为20 kg的小孩沿高5 m的滑梯由静止滑下,g取10 m/s2,在此过程中(C)A.重力做功为100 J,重力势能减小了100 JB.重力做功为-100 J,重力势能增加了100 JC.重力做功为1 000 J,重力势能减小了1 000 JD.重力做功为-1 000 J,重力势能增加了1 000 J7.一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D。

人教版高中物理必修二:7.4《重力势能》提分训练(含答案).docx

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高中物理学习材料桑水制作4.重力势能一、选择题1.利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮。

若磁悬浮列车的质量为20 t,因磁场间的相互作用而浮起的高度为10 mm,则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是(g取10m/s2)( )A.20 JB.200 JC.2.0×103 JD.2.0×107 J解析:列车浮起的高度为10mm,增加的重力势能为ΔE p=mgh=20×103×10×10×10-3J=2.0×103J,正确选项为C。

答案:C2.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( )A.阻力对系统始终做负功B.系统受到的合外力始终向下C.重力做功使系统的重力势能增加D.任意相等的时间内重力做的功相等解析:下落过程中,阻力的方向始终与速度方向相反,做负功,选项A正确;加速下降时,合力方向向下,减速下降时,合力方向向上,选项B错误;重力做功使系统的重力势能减少,选项C错误;在相等的时间内,系统下落的高度不同,所以相等的时间内重力做的功不相等,选项D错误。

答案:A3.以一定初速度竖直向上抛出一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小为F f,则从抛出点到返回至原出发点的过程中,下列说法中正确的是( )A.空气阻力对小球做的功为零,重力对小球做的功也为零B.空气阻力对小球做的功为零,重力对小球做的功为2mghC.空气阻力对小球做的功为-2F f h,重力对小球做的功为零D.空气阻力对小球做的功为-2F f h,重力对小球做的功为2mgh解析:阻力做功与路径有关,整个过程中阻力始终做负功,故=-F f h-F f h=-2F f h;重力做功与路径无关,W G=0。

答案:C4.如图所示,质量相同的两物体处于同一高度,A沿固定在地面上的光滑斜面下滑,B自由下落,最后到达同一水平面,则( )A.重力对两物体做功相同B.重力的平均功率相同C.到达底端时重力的瞬时功率P A<P BD.到达底端时两物体的速度相同解析:由重力做功特点可知,下落高度相同,重力做功相同,A对。

人教版高中物理必修二高一课后练习7.4重力势能.docx

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高中物理学习材料7.4 重力势能每课一练(人教版必修2)1.关于重力势能,下列说法中正确的是( )A.重力势能的大小只由物体本身决定B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D.重力势能是物体和地球所共有的2.下列关于物体的重力势能的说法中正确的是( )A.物体的重力势能值随选择的参考平面的不同而不同B.物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的C.重力对物体做正功,则物体的重力势能增加D.物体位于所选的参考平面以下时,物体的重力势能为负值3.关于对重力势能的理解,下列说法正确的是( )A.重力势能是一个定值B.当重力对物体做正功时,物体的重力势能减少C.放在地面上的质量相同的物体,它们的重力势能一定相等D.重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的4.物体在运动过程中克服重力做功50 J,则( )A.重力做功50 JB.物体的重力势能一定增加50 JC.物体的动能一定减少了50 JD.重力对物体做功-50 J5.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列结论正确的是( )A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C .铁球的重力势能小于木球的重力势能D .上述三种情况都有可能6.关于重力做功与重力势能改变的下列说法中正确的是( )A .物体在运动中只受地球的吸引力作用时,则重力势能一定改变B .只要重力对物体做功,物体的重力势能一定改变C .物体在重力与弹力作用下匀速运动时,则物体的重力势能一定不变D .物体从A 点沿不同轨迹运动到位置较低的B 点,则重力做功相同,重力势能变化相 同7.一质量为m 的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a 匀加速提升h.关于此过程, 下列说法中不正确的是( )A .提升过程中手对物体做功m(a +g)hB .提升过程中合外力对物体做功mahC .提升过程中物体的重力势能增加m(a +g)hD .提升过程中物体克服重力做功mgh8.在高处的某一点将两个质量相同的小球以相同速率v 0分别竖直上抛和竖直下抛,下 列结论正确的是(不计空气阻力)( )A .从抛出到刚着地,重力对两球所做的功相等B .从抛出到刚着地,重力对两球做的功都是正功C .从抛出到刚着地,重力对两球所做功的平均功率相等图6质量为m 的小球,用一长为l 的细线悬吊于O 点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一 个向下的速度,让小球向下运动.O 点正下方D 处有一小钉,小球运动到B 点后,以D为圆心做圆周运动经过C 点,若已知OD =23l ,则小球由A 点运动到C 的过程中,重力 势能减少了____,重力做功为________.10.质量为3 kg 的物体放在高4 m 的平台上,g 取10 m /s 2.求:(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少?(2)物体相对于地面的重力势能是多少?(3)物体从平台落到地面上,重力势能变化了多少?重力做的功是多少?11.质量是100 g 的球从1.8 m 的高处落到水平板上,弹回到1.25 m 的高度,在整个过 程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?参考答案1.D [根据E p =mgh 知,重力势能由物体所受的重力和它所处的高度共同决定,故A 错.重力势能是物体和地球组成的系统所共有的,故D 正确.重力势能是相对量,只有相对于一个参考平面,重力势能才有确定值,在地面上的物体,重力势能不一定为零,故C 错.重力势能有正负,故B 错.]2.ABD 3.BD 4.BD5.C [由于铁球和木球的密度不同,所以质量相等的铁球和木球比较,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C 正确.]6.BD7.C [对物体:F -mg =ma所以手对物体做功W 1=Fh =m (g +a )h ,故A 正确;合外力的功W 合=F 合h =mah ,B 正确;物体上升h ,克服重力做功mgh ,重力势能增加mgh ,C 错,D 对.]8.ABD [重力做功只与物体所受到的重力的大小以及物体所处的初、末位置有关,而重力的功率计算公式为P =mgv ,它与重力的大小以及物体沿重力方向的速度有关,与其他因素无关.]9.13mgl 13mgl 解析 小球从A 点运动到C 点,高度差为h =13l ,所以重力做功W G =13mgl ;由重力做功和重力势能变化的关系,知W G =-ΔE p ,所以小球的重力势能减少了13mgl . 10.(1)0 (2)120 J (3)-120 J 120 J解析 解法一:(1)相对于平台表面h =0,E p =mgh =0(2)相对于地面,物体重力势能为E p =mgh =3×10×4 J =120 J(3)物体从平台表面下落到地面上,以平台为参考面,有E p1=0.E p2=mgh =3×10×(-4) J =-120 JΔE p =E p2-E p1=-120 J重力势能减少了120 J ,重力做的功为W G =mgh =120 J或W G =E p1-E p2=0-(-120) J =120 J解法二:(1)、(2)两问同上.在第(3)问中,若取地面为零势能面.则:E p1=mgh=3×10×4 J=120 J,E p2=0ΔE p=E p2-E p1=0-120 J=-120 JW G=E p1-E p2=120 J.11.0.54 J 重力势能减少了0.54 J解析由重力做功的特点可知,此时重力所做的功为:W G=mgh=mg(h1-h2)=0.1×9.8×(1.8-1.25) J=0.54 J由重力做功与重力势能的变化之间的关系可知,此时重力做正功,重力势能应减少,且减少量ΔE p=W G=0.54 J.。

人教版高中物理必修二高一下学期末复习分层达标训练:7.4重力势能.docx

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高中物理学习材料唐玲收集整理【基础达标】1.下列说法中正确的是( )A.地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值B.从同一高度将某一物体以相同的速率抛出,落到地面上时,物体的重力势能的变化量是相同的C.在不同高度的不同物体具有的重力势能可能相同D.位于零势能参考平面以下的物体的重力势能一定小于在零势能参考平面以上的物体的重力势能2.将一物体由A移至B,重力做功( )A.与运动过程中是否存在阻力有关B.与物体沿直线或曲线运动有关C.与物体做加速、减速或匀速运动有关D.与物体发生的位移有关3.(2012·涪陵高一检测)如图所示,质量为m的小球在半径为R的轨道上来回运动,下列说法中正确的是( )A.若A、B等高,从A到B重力做功为mgRB.若A、B等高,从A到B重力做功为零C.若轨道有摩擦,重力做功最多是mgRD.若轨道有摩擦,重力做功大于mgR4.关于重力做功和物体重力势能的变化,下列说法中正确的是( )A.当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少B.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加C.重力做功的多少与参考平面的选取无关D.重力势能的变化量与参考平面的选取有关5.一个质量为0.5 kg 的小球,从5 m 高处自由下落,着地后反弹起1 m ,取地面为参考平面,并取g=10 m/s 2,则( )A.初、末位置小球的重力势能分别为25 J 和-5 JB.在下落和反弹过程中重力做功分别为25 J 和5 JC.由初位置到末位置重力做功为20 JD.重力做的功等于末位置的重力势能减初位置的重力势能6.一实心铁球与一实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论正确的是( ) A .铁球的重力势能大于木球的重力势能 B .铁球的重力势能等于木球的重力势能 C .铁球的重力势能小于木球的重力势能 D .木球的重力势能不会大于铁球的重力势能7.黄果树大瀑布(如图所示)自70 m 高的断崖绝壁凌空飞下直泻犀牛潭,气势排山倒海。

2019-2020学年人教版物理必修2课时分层训练:第7章 第4节重力势能 Word版含解析

2019-2020学年人教版物理必修2课时分层训练:第7章 第4节重力势能 Word版含解析

第七章第4节重力势能课时分层训练「基础达标练」1.关于重力势能,下列说法中正确的是()A.重力势能的大小只由物体本身决定B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D.重力势能是物体和地球所共有的解析:选D根据E p=mgh知,重力势能由物体所受的重力和它所处的高度共同决定,故A错误;重力势能是物体和地球组成的系统所共有的,故D正确;重力势能是相对量,只有相对一个参考平面,重力势能才有确定值,在地面上的物体,重力势能不一定为零,故C错误;重力势能有正负,故B错误.2.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()A.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B.沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多C.沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多D.不管沿怎样的斜面运动,物体克服重力做功相同,物体增加的重力势能也相同解析:选D重力做功的特点是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D正确,A、B、C错误.3.(2019·上杭考试)关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是() A.物体克服重力做的功等于重力势能的减少B.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功C.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和D.在同一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等解析:选D物体克服重力做功,说明重力做负功,物体上升,故重力势能增大,A错误;重力势能具有相对性,重力势能的大小与零势能的选取有关,重力势能等于零的物体,也可以对别的物体做功,B错误;用手托住一个物体匀速上举时,支持力大小等于重力,所以手的支持力做的功等于克服重力做的功,C 错误;在同一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,根据重力做功与路径无关只与初末位置有关,得重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等,D正确.4.(多选)有关重力势能的变化,下列说法中正确的是()A.物体受拉力和重力作用向上运动,拉力做功是1 J,但物体重力势能的增加量有可能不是1 JB.从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛,落到地面上时,物体重力势能的变化是相同的C.从同一高度落下的物体到达地面,考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D.物体运动中重力做功是-1 J,但物体重力势能的增加量不是1 J解析:选ABC重力做功与经过的路径无关,与是否受其他力无关,只取决于始、末位置的高度差,再根据重力做功等于重力势能的减少量可知B、C正确,D错误;对于A选项,当物体加速运动时克服重力做功少于1 J,重力势能增加量少于1 J;物体减速运动时,克服重力做功即重力势能增加量大于1 J;只有物体匀速向上运动时,克服重力做功即重力势能增加量才是1 J,A正确.5.如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h.如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功()A.n(n-1)mgh B.12n(n-1)mghC.n(n+1)mgh D.12n(n+1)mgh解析:选B取n块砖的整体为研究对象,叠放起来后整体的重心距地面12nh,原来的重心距地面12h,故有W=ΔE p=nmg×12nh-nmg×12h=12n(n-1)mgh,故选项B正确.6.利用超导材料和科学技术可以实现磁浮.若磁浮列车的质量为2×104 kg,因磁场间的相互作用而浮起的高度为10 mm,则该过程中磁浮列车增加的重力势能是(g取10 m/s2)()A.20 J B.200 JC.2.0×103 J D.2.0×107 J解析:选C列车浮起的高度为10 mm,增加的重力势能为ΔE p=mgh=2×104×10×10×10-3 J=2.0×103 J,选项C正确.7.一根粗细均匀的长直铁棒重600 N,平放在水平地面上.现将一端从地面抬高0.50 m,而另一端仍在地面上,则()A.铁棒的重力势能增加了300 JB.铁棒的重力势能增加了150 JC.铁棒的重力势能增加量为0D.铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关,所以无法确定解析:选B铁棒的重心升高的高度h=0.25 m,铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功,与参考平面选取无关,即ΔE p=mgh=600×0.25 J=150 J.8.在离地面80 m处无初速度释放一小球,小球质量为m=200 g,不计空气阻力,g取10 m/s2,取最高点所在水平面为参考平面,求:(1)在第2 s末小球的重力势能;(2)在第3 s内重力所做的功和重力势能的变化.解析:(1)在第2 s末小球所处的高度h=-12gt2=-12×10×22 m=-20 m.重力势能E p=mgh=0.2×10×(-20) J=-40 J.E p<0说明小球在参考平面的下方.(2)在第3 s末小球所处的高度h'=-12gt′2=-12×10×32 m=-45 m.第3 s内重力做功W=mg(h-h′)=0.2×10×(-20+45) J=50 J,即小球的重力势能减少50 J.答案:(1)-40 J(2)50 J减少50 J「能力提升练」9.如图所示,ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道,A、P、B三点位于同一水平面上,C和D分别为两轨道的最低点,将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速释放,则()A.沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B.两小球到达C点和D点时,重力做功相等C.两小球到达C点和D点时,重力势能相等D.两小球刚开始从A和B两处无初速释放时,重力势能相等解析:选D不管选哪一点为零势能点,A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等,所以重力势能相等,D正确;两小球到C点和D点时,重力势能不相等,C错误;重力势能E p=mgh,具有相对性,如果选A、P、B三点在零势能参考面上,则两球在运动过程中的重力势能恒为负值;如果选C 点在零势能参考面上,则两球在运动过程中的重力势能恒为正值,A 错误;另外,重力做功跟路径无关,只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度差,两球从开始运动到达C 点和D 点时竖直高度不相等,所以,重力做功不相等,B 错误.10.物体从某高度处做自由落体运动,以地面为重力势能零点,下列所示图象中,能正确描述物体的重力势能E p 与下落高度h 的关系的是( )解析:选B 设物体开始下落时的重力势能为E p0=E p0-E p ,物体下落高度h 过程中重力势能减少量ΔE p =mgh ,故物体下落高度h 时的重力势能E p =E p0-ΔE p =E p0-mgh ,即E p -h 图象为倾斜直线,B 正确.11.质量为m 的物体,沿倾角为α的光滑固定斜面由静止下滑,当下滑时间t 重力势能减少量为( )A.12mg 2t 2sin αB .12mg 2t 2C .mg 2t 2D .12mg 2t 2sin 2α解析:选D 物体下滑的加速度a =g sin α,t 内物体下滑的距离x =12at 2=12g sin α·t 2,下滑的高度h =x sin α,物体重力势能的减少量ΔE p =mgh =12mg 2sin 2α·t 2.故D 正确.12.(多选)质量为m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作用,下落的加速度为45g ,在物体下落h 的过程中,下列说法正确的是( )A .物体重力做的功为mghB .物体所受阻力做功为mgh 5C .物体重力势能减少了mghD .物体克服阻力所做的功为mgh 5 解析:选ACD 因物体的加速度为45g ,由牛顿第二定律可知,mg -F f =ma ,解得空气阻力F f =15mg .重力做功W G =mgh ,阻力做功WF f =-15mgh ,A 、D 正确,B 错误;重力做功与重力势能变化的关系W G =-ΔE p ,重力做正功,故重力势能减小mgh ,C 正确.13.如图所示,质量为m 的小球,用一长为l 的细线悬于O 点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O 点正下方D 处有一钉子,小球运动到B 处时会以D 为圆心做圆周运动,并经过C 点,若已知OD =23l ,则小球由A 点运动到C 点的过程中,重力势能减少了多少?重力做功为多少?解析:从A 点运动到C 点,小球下落h =13l故重力做功W G =mgh =13mgl重力势能的变化量ΔE p =-W G =-13mgl负号表示小球的重力势能减少了.答案:13mgl 13mgl14.如图所示,有一条长为L 、质量为m 的均匀金属链条,一半在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半沿竖直方向下垂在空中.当链条从静止开始释放后链条滑动,以斜面最高点为重力势能的零点,则:(1)开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大?(2)此过程中重力势能减少了多少?解析:(1)开始时,左边一半链条的重力势能为E p1=-m 2g ·L 4sin θ右边一半链条的重力势能为E p2=-m 2g ·L 4左右两部分总的重力势能为E p =E p1+E p2=-18mgL (1+sin θ)最后链条从右侧刚好全部滑出时,重力势能E p ′=-12mgL .(2)重力势能减少了ΔE p 减=E p -E p ′=18mgL (3-sin θ).答案:(1)-18mgL (1+sin θ) -12mgL(2)18mgL (3-sin θ)。

人教版物理必修2同步检测:7-4《重力势能》【含解析】

人教版物理必修2同步检测:7-4《重力势能》【含解析】

第7章第5课时重力势能基础夯实1.下列关于重力势能的说法中正确的是( )①重力势能是物体和地球共同具有的,而不是物体单独具有的②在同一高度,将同一物体以v0向不同方向抛出,落地时物体减少的重力势能一定相等③重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功④在地面上的物体,它的重力势能一定为零A.①②B.③④C.①③D.②④答案:A解析:重力势能是物体与地球共有的,同一物体的重力势能,仅与物体所处的位置有关,重力势能的变化,仅与物体位置的变化有关,而与路径无关.物体的重力势能是相对于零势能参考平面而言的.重力势能为零的物体,也可能具有动能而对物体做功.故正确答案为A.2.(2018·集宁一中高一检测)一实心铁球与一实心木球质量相等,将它放在同一水平地面上,下列结论正确的是( )A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C.铁球的重力势能小于木球的重力势能D.木球的重力势能不会大于铁球的重力势能答案:C解析:因为铁球和木球的密度不同,所以,质量相等的铁球和木球,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此,木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C正确.3.(2018·保定一中高一检测)如图所示,静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上,轨道高度为h,桌面距地面高为H,物体质量为m,则以下说法正确的是( )A.小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程,重力做功最少[:B.小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程,重力做功最多C.以桌面为参考面,小球的重力势能的减少量为mghD.以地面为参考面,小球的重力势能的减少量为mg(H+h)答案:C4.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( )A.阻力对系统始终做负功B.系统受到的合外力始终向下C.加速下降时,重力做功大于系统重力势能的减小量D.任意相等的时间内重力做的功相等答案:A解析:下降过程中,阻力始终与运动方向相反,做负功,A对;加速下降时合力向下,减速下降时合力向上,B错;下降时重力做功等于重力势能减少,C错;由于任意相等的时间内下落的位移不等,所以,任意相等时间内重力做的功不等,D错.故选A.5.如图所示,小球质量为m,大小不计,右边圆轨道半径为R,小球从h=3R处沿斜面滑下后,又沿圆轨道滑到最高点P处,在这一过程中,重力对小球所做的功为________,小球重力势能减少了________.答案:mgR mgR6.金茂大厦是上海的标志性建筑之一,它主体建筑地上88层,地下3层,高420.5m,是目前国内第一、世界第三高楼(如图所示).距地面341m的第88层为国内迄今最高的观光层,环顾四周,极目眺望,上海新貌尽收在眼底.站在88层上质量为60kg的游客,在下列情况中,他的重力势能各是多少?(g取10m/s2)(1)以地面为零势面;(2)以第88层为零势面;(3)以420.5m的楼顶为零势面,若他乘电梯从地面上升到88层,他克服重力做多少功?答案:(1)2.046×105J (2)0 (3)2.046×105J解析:(1)以地面为参考面h=341m所以E P=mgh=60×10×341J=2.046×105J(2)以88层为零势面h=0 所以E P=0(3)游客从地面到88层,重力做的功为W G=-mgΔh=-60×10×341J=-2.046×105J所以他克服重力做功2.046×105J.7.有一上端挂在墙上的长画,从画的上端到下端的画轴长1.8m ,下端画轴重1N ,画重0.8N(画面处处均匀),现将长画从下向上卷起来,求长画的重力势能增加了多少.答案:2.52J解析:画面的重力势能增加了ΔE p1=m 1g l 2=0.8×1.82J =0.72J ,画轴的重力势能增加了ΔE p2=m 2gl =1×1.8J=1.8J ,所以长画的重力势能增加了ΔE p =ΔE p1+ΔE p2=2.52J.能力提升1.(2018·上海交大 附中高一检测)一个质量为m =1千克的小球从倾角α=30°的光滑斜面上静止释放,经过一段时间沿着斜面运动了10米,则这个过程中小球重力势能的改变量以及重力做功的平均功率是( )[:数理化]A .-50焦,25瓦B .-50焦,50瓦C .-100焦,25瓦D .-100焦,50瓦答案:A解析:ΔE p =-mg Δh =-50J ,P =mg Δht=25W. 2.(2018·沈阳二中高一检测)竖直上抛一个小球,从抛出到落回原抛出点的过程中,它的速度、重力势能、位移、加速度随时间变化的函数图象(如图所示)中正确的是(不计空气阻力,以竖直向下为正方向,图中曲线为抛物线,抛出点为零势能点)( )答案:ABC3.如图所示为一个人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运动的轨迹,在卫星由近地点a 运动到远地点b 的过程中:( )A .地球引力对卫星不做功B .卫星运行的速率不变C .卫星的重力势能增加D .卫星的动能增加答案:C解析:卫星与地球间的引力遵守平方反比定律,其作用力方向始终在卫星与地球的连线上.卫星绕地球做椭圆运动的过程中,与地球的距离r 不断变化,相当于一个物体距地面的高度在变化,所以地球对卫星的引力将对卫星做功,由于离地面高度的增加,引力做负功,重力势能增大,故答案C 正确.4.沙河抽水蓄能电站自2003年投入运行以来,在缓解用电高峰电力紧张方面,取得了良好的社会效益和经济效益.抽水蓄能电站的工作原理是,在用电低谷时(如深夜),电站利用电多余电能把水抽到高处蓄水池中,到用电高峰时,再利用蓄水池中的水发电.如图,蓄水池(上游水库)可视为长方体,有效总库容量(可用于发电)为V ,蓄水后水位高出下游水面H ,发电过程中上游水库水位最大落差为d.统计资料表明,该电站年抽水用电为2.4×108kw·h,年发电量为1.8×108KW·h.则下列计算结果正确的是(水的密度为ρ,重力加速度为g ,涉及重力势能的计算均以下游水面为零势能面)( )A .能用于发电的水最大重力势能E p =ρVgHB .能用于发电的水的最大重力势能E p =ρVg(H -d2)[:C .电站的总效率达75%D .该电站平均每天所发电能可供给一个大城市居民用电(电功率为105KW 计)约10h 答案:BC解析:因用于发电的上游水库中水的重心距下游水面的高度为H -d2,所以用于发电的水的最大重力势能E p=ρVg(H -d2).故A 错误,B 正确.电站的总效率:η=1.8×108kW·h2.4×108kW·h ×100%=75%.故C 正确. 由W =P·t,则t =1.8×108kW·h 105kW=1.8×103h.故D 错误. 5.黄果树大瀑布(如图所示)自70m 高的断崖绝壁凌空飞下直泻犀牛潭,气势排山倒海.该瀑布常年流量约为每秒20m 3,试估算每秒钟水的重力势能的变化量(g 取10m/s 2).答案:1.4×107J解析:重力势能的变化量等于重力做功的多少,[:ΔE p=W=mgh=20×103×70×10J=1.4×107J.6.一根质量分布不均匀的金属链条重30N、长1m,盘曲在水平地面上.当从链条的A端慢慢提起链条到使它的另一端B恰好离开地面时,重力做功-12J.若改从B端慢慢提起链条使链条A端恰好离开地面,要克服重力做多少功?答案:18J解析:“慢慢提起链条”即提起过程中链条可看成始终处于平衡状态.研究从A端提起链条过程,重力做功W G=-12J.设链条重心距B端的长度为h B,则有W G=-mgh B.[:以上两式联立得h B=-W Gmg =1230m=0.4m.从B端恰提起链条需做的功为W G′=mgh A=30×(1-0.4)J=18J.。

2019-2020学年人教版物理必修2课堂练习:第7章 第4节 重力势能

2019-2020学年人教版物理必修2课堂练习:第7章 第4节 重力势能
2.如图所示.在水平地面上平铺着n块砖.每块砖的质量为m.厚度为h。如果工人将砖一块一块地叠放起来.那么人至少做功(B)
A.n(n-1)mghB. n(n-1)mgh
C.n(n+1)mghD. n(n+1)mgh
解析:取n块砖的整体为研究对象.叠放起来后整体的重心距地面 nh.原来的重心距地面 h.故有W=ΔEp=nmg× nh-nmg× h= n(n-1)mgh.B正确。
A.W1>W2>W3B.W1=W2=W3
C.ΔEp1=ΔEp2=ΔEp3D.ΔEp1<ΔEp2<ΔEp3
解析:重力做功与路径无关.取决于物体初、末位置.且与物体受不受其他力无关。重力势能的变化量只取决于重力做的功.因此.三种情况下重力做功相同.重力势能的变化量也相同。
二、非选择题
6.如图所示.一条铁链长为2 m.质量为10 kg.放在水平地面上.拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间.铁链克服重力做功为多少?铁链的重力势能变化了多少?(g取9.8 m/s2)
2019-2020学年人教版物理必修2课堂练习:第7章 第4节 重力势能
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第7章第4节重力势能
基础夯实
一、选择题(1~4题为单选题.5题为多选题)
1.如图所示.一小球贴着光滑曲面自由滑下.依次经过A、B、C三点。以下表述错误的是(B)
3.(20xx·江苏海安高级中学高一下学期检测)如图所示.ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道.A、P、B三点位于同一水平面上.C和D分别为两轨道的最低点.将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速释放.则(D)
A.沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值
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分层训练·进阶冲关
A组基础练(建议用时20分钟)
1.如图所示,一物体沿三条不同的路径由A到B,关于重力做功,下列说法中正确的是
(A)
A. 一样大
B. 沿Ⅰ较大
C. 沿Ⅱ较大
D. 沿Ⅲ较大
2.(2018·哈尔滨高一检测)关于重力势能的说法不正确的是(D)
A.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
B.重力势能的大小是相对的
C.重力势能等于零的物体,也可以对其他物体做功
D.在地面上的物体,它的重力势能一定等于零
3.(2018·太原高一检测)甲、乙两个物体的位置如图所示,质量关系m甲<m乙,甲在桌面上,乙在地面上,若取桌面为零势能面,甲、乙的重力势能分别为、,则有(A)
A.>
B.<
C.=
D.无法判断
4.如图为某台球室悬挂的吊灯,已知吊灯的质量为m,吊灯到地面的竖直距离为h1,到天
花板的竖直距离为h2,小亮认为吊灯的重力势能为-mgh2,则他选择的参考平面为(B)
A.地面
B.天花板
C.台球桌的桌面
D.吊灯所在的水平面
5.(2018·唐山高一检测)一物体在下落过程中,重力做功为 2 J,则该物体的重力势能
(B)
A.减少量小于2 J
B.减少量等于2 J
C.增加量小于2 J
D.增加量等于2 J
6.(2018·淮安高一检测)如图,质量为20 kg的小孩沿高5 m的滑梯由静止滑下,
g取10 m/s2,在此过程中(C)
A.重力做功为100 J,重力势能减小了100 J
B.重力做功为-100 J,重力势能增加了100 J
C.重力做功为1 000 J,重力势能减小了1 000 J
D.重力做功为-1 000 J,重力势能增加了1 000 J
7.一棵树上有一个质量为0.3 kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D。

已知AC、CD的高度差分别为2.2 m和3 m,以地面C为零势能面,A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示。

算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是(C)
A.15.6 J和9 J
B.9 J和-9 J
C.15.6 J和-9 J
D.15.6 J和-15.6 J
B组提升练(建议用时20分钟)
8.一根长L=2 m,所受重力G=200 N的均匀木杆放在水平地面上,现将它的一端从地面抬高1 m,另一端仍搁在地面上,则物体重力势能的变化量为(B)
A.50 J
B.100 J
C.200 J
D.400 J
9.物体做自由落体运动,E p表示重力势能,h表示下落的距离,以水平地面为零势能面,下列所示图象中,能正确反映E p和h之间关系的是(B)
10.(2018·泰州高一检测)如图所示,物体A质量为m,置于水平地面上。

一根轻质弹簧,原长为L,劲度系数为k,下端与物体A相连接。

现将弹簧上端点P缓慢地竖直提起一段高度h使重物A离开地面。

这时重物具有的重力势能为(以地面为零势能面)(A)
A.mg
B.mg
C.mg(L-h)
D.mg
11.如图所示,质量为m的小球,用一长为l的细线悬吊于O点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向下的速度让小球向下运动,O点正下方D处有一钉子,小球运动到B处
时会以D为圆心做圆周运动,并经过C点,若已知OD= l,则小球由A点运动到C点的过程中,重力势能减少了多少?重力做功为多少?
【解析】小球从A点运动到C点,高度差为h=l ,
故重力做功W G=mgh= mg l,
重力势能的变化量ΔE p= -W G= - mg l,
负号表示小球的重力势能减少了。

答案:mg l mg l
C组培优练(建议用时10分钟)
12.小伙伴在河岸做抛石子游戏。

如图所示为河的横截面示意图,小亮自O点以垂直岸边的水平速度向对岸抛石子。

已知O点离水面AB的高度为h,O、A两点间的水平距离
为x1,水面AB的宽度为x2,河岸倾角为θ,重力加速度为g。

(1)若石子直接落到水面上,求其在空中飞行的时间t。

(2)为使石子直接落到水面上,求抛出时速度v0的大小范围。

(3)若石子质量为m,抛出速度大小为v时恰好在C点垂直撞击斜坡,求石子从O到C过程中减少的重力势能ΔE p。

【解析】(1)若石子直接落到水面上,根据平抛运动竖直方向分运动可看作自由落体运动可得:
h=gt2,得:t=
(2)抛出时速度的大小范围是:x1≤v0t≤x1+x2
即:x1≤v0≤(x1+x2)
(3)由题意可知,石子在C点垂直撞击斜坡,即石子瞬时速度在C点与斜坡垂直,根据几何关系可得:
=tanθ,即:t0=
石子从O点到C点下降的高度为:H=g。

石子从O到C过程中减少的重力势能为:
ΔE p=mgH=
答案:(1)
(2)x1≤v0≤(x1+x2)(3)
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