高中物理第七章机械能守恒定律第4节重力势能课时作业含解析新人教版必修2
人教版高一物理必修2第七章 机械能守恒定律 习题课(共31张PPT)
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高一 物理必 修2第 七章 机 械 能守 恒定律 习 题 课(共3 1张PPT )
3、质量不等但有相同初速度的两物体，在动摩擦因数 相同的水平地面上滑行直到停止，则下列判断正确的 是（ ） A、质量大的物体滑行距离大 B、质量小的物体滑行距离大 C、它们滑行的距离一样大 D、质量小的滑行时间短
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17.将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物 体能够达到的最大高度为H，当物体在上升过程中的 某一位置时，它的动能和重力势能相同，则这一位置 的高度是（ ）
A、2 H/3 B、 H /2 C、 H /3 D、 H/4
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8、关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的 是( ) A．只有重力和弹力作用时，机械能才守恒 B．只要合外力为零，机械能守恒 C．当有重力和弹力外的其他外力作用时，只要其他外力 不做功，机械能守恒
D.地面对物体的平均阻力为 mgH h
人教版高中物理必修2第七章机械能守恒定律4.重力势能习题(2)
对；；由向心加速度
，甲物体的向心加速度大， C 对；
v=wr 较大， A 对； B 错 D
7.如图所示，质量为 m 的物体沿斜上方以速度 v0 抛出后，能达到的最大高度为 H，当它将要 落到离地面高度为 h 的平台时（不计空气阻力，取地面为参考平面），下列判断正确的是
A．它的总机械能大于 B．它的总机械能为 C．它的动能为
D．它的动能为
【答案】 D
【解析】 小球斜上抛运动中机械能守恒，机械能为
， A 错；运动到最高点时动能不为零，
机械能大于 C 错； D 对；
，B 错；由机械能守恒
=mgh+Ek，运动到 h 平台处动能为
- mgh ，
8.如图所示， A、 B 是两只相同的齿轮， A 被固定不能转动．若 B 齿轮绕 A 齿轮运动半周，到
的动能为 2mgl， AB 错误，在竖直方向是
,得绳子对 A 球的拉力为 3mg，
，得绳子对 B 球的拉力为 3mg，所以两球所受的拉力一样大， D 正确，故选 CD
考点：考查圆周运动和机械能
点评：本题难度较小，不能被表面的现象迷惑，一定要根据所学知识推导判断
5.如图所示，绳长为 ，小球质量为 m，小车质量为 M ，将 m 拉至水平右端后放手，则 (水平 面光滑 ) （ ）
考点：功和功率
2.质量为 m 的滑块从固定在水平面上、半径为 R 的半球形碗的边缘由静止滑向碗底，过碗底 的速度为 v，若滑块与碗之间的动摩擦因数为 μ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为
A． μ mg
B．
C．
D．
【答案】 C 【解析】
.
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试题分析：滑块到达底端时，根据牛顿定律 ,选项 C 正确。
2018-2019学年高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第4节 重力势能2 Word版含答案-
第五节重力势能（满分100分，60分钟完成）班级_____姓名________第Ⅰ卷(选择题共49分)一、选择题：本大题共6小题，每小题7分，共49分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得7分，对而不全得4分。
选错或不选的得0分。
1．跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是（）A．空气阻力做正功B．重力势能增加C．动能增加D．空气阻力做负功2．如图1所示，一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落 1.5L时到达最低点.若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是（）图1A．速度先增大后减小B．加速度先减小后增大C．动能增加了mgLD．重力势能减少了mgL3．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（）A．物体势能的增加量B．物体动能的增加量C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量D．物体动能的增加量加上克服重力所做的功4．行驶中的汽车制动后滑行一段距离最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰，降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是（）A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量5．如图2所示，一个质量为m的小球，用一根长度为L且不能伸长的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力作用下，从平衡位置P 点缓慢地移到Q 点（此时悬绳与竖直方向夹角为θ）的过程中，水平拉力F 做的功为（ ）图2A ．mgLcos θB ．mgL （1－cos θ）C ．FLsin θD ．FLcos θ6．如图3所示，一质量为m 、边长为a 的长方体物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.1.为使它水平移动距离a ，可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法，则下列说法中正确的是（ ） A ．将它翻倒比平推前进做功少 B ．将它翻倒比平推前进做功多C ．两种情况做功一样多D ．两种情况做功多少无法比较第Ⅱ卷（非选择题，共51分）二、填空、实验题：本大题共3小题，每个空格8分，共24分。
2017-2018学年高一物理人教版必修2：第七章 机械能守恒定律 第4节 重力势能3
第4节重力势能（满分100分，60分钟完成）班级_______姓名_______第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。
选错或不选的得0分。
1．下列说法正确的有（）A．外力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加B．弹簧的弹力做负功，弹簧的弹性势能增加C．重力做负功，物体的重力势能减少D．重物下落过程中，重力做正功，物体的重力势能增加2．关于重力做功和重力势能的变化，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择无关D．重力势能的变化与参考平面的选择有关3．如图1所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓慢提高h，不计弹簧的质量，则人做的功应（）图1A．等于mghB．大于mghC．小于mghD．无法确定4．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图2所示，则在整个过程中图2A．重力对物体做功为mghB．物体的重力势能减少了mg（H＋h）C．外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为mg（H＋h）/h5．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平抛或下抛，落到地面上时，物体的重力势能的变化是相同的C．在不同高度的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6．质量为2 kg的小物体从高为3 m、长为6 m的斜面顶端由静止开始下滑，如图3所示，滑到底端时速度为6 m/s，取g＝10 m/s2，则物体在斜面上下滑到底端的过程中（）m图3A．重力对物体做功60 JB．物体克服摩擦力做功36 JC．合力对物体做功36 JD．物体的重力势能增加60 J7．如图4所示，一端固定在地面上的竖直轻弹簧，在它的正上方高H处有一小球自由落下，落在轻弹簧上，将弹簧压缩，如果分别为从H1和H2高处（H1＞H2）释放小球，小球落到弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是E k1、E k2和对应的重力势能E p1、E p2的大小，下述正确的是（）图4A ．E k1＜E k2，E p1＞E p2B ．E k1＞E k2，E p1＜E p2C ．E k1＜E k2，E p1＝E p2D ．E k1＞E k2，E p1＝E p28．质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面开始运动，起始点A 与一轻弹簧O 端距离为s ，如图5所示。
【教育资料】高二一轮复习人教版物理必修二测试题第七章 机械能守恒定律-解析版学习专用
第七章机械能守恒定律一、单选题（本大题共5小题）1.历史上，“第一类永动机”不可能被制造成功是因为违反了以下哪一个规律A. 能量守恒定律B. 机械能守恒定律C. 牛顿第二定律D. 万有引力定律A解：第一类永动机制不成，是因为它违反能量守恒定律；与其他的三个定律无关．故选：A第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律．本题比较简单，考查了永动机不可能制成的原因，特别注意第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律．2.关于机械能守恒定律的理解说法不正确的是( )A. 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，机械能不守恒B. 合力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒C. 在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定不守恒D. 做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒B【分析】判断机械能是否守恒，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变。
解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变。
【解答】A . 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，重力势能减小，动能不变，故机械能一定不守恒，故A正确；B .物体所受的合外力做功为零，则动能不变，机械能不一定守恒，故B错误；C.在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，但重力势能发生变化；故机械能一定不守恒；故C正确；D.做各种抛体运动的物体，因不受空气阻力，则只有重力做功；机械能一定守恒；故D 正确。
本题选择不正确的，故选B。
3.关于机械能守恒定律的理解，以下说法正确的是A. 物体做变加速运动时，机械能一定不守恒B. 物体所受合外力不为零时，机械能有可能守恒C. 物体所受的合外力做的功为零时，机械能一定守恒D. 物体所受合力为零时，机械能一定守恒B解：A、物体做变加速运动时，机械能可能守恒，如在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体机械能守恒，故A错误；B、物体所受合外力不为零时，机械能有可能守恒，如平抛运动，故B正确；C、物体所受的合外力做的功为零时，机械能不一定守恒，如竖直匀速下落的物体，合外力做功为零，动能不变，重力势能减小，机械能减小，机械能不守恒，故C错误；D、物体所受合力为零时，机械能不一定守恒，如竖直下落的物体所受合力为零，机械能减少，机械能不守恒，故D错误；故选：B．只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题．本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题．4.下列物理规律中不能直接通过实验进行验证的是A. 牛顿第一定律B. 机械能守恒定律C. 欧姆定律D. 玻意耳定律A解：A、牛顿第一定律提出惯性的概念，即物体不受力时会保持原来的运动状态一直运动，这是一种理想化模型，首先“不受力”这个条件现实无法满足，其次“永远”运动下去现实也无法验证，故这个定律不能直接用实验验证，故A正确．B、机械能守恒定律可以用实验验证，课本上也提到该实验的设计方案，故B错误．C、欧姆定律可以用实验直接验证，故C错误．D、玻意耳定律虽然要求气体是理想气体，但是我们可以用近似的方法，也能做出相同的结果，故D错误．故选：A．“理想实验”无法直接验证，根据各个定律的验证条件，以及课本上提到的验证实验可以判定那些规律不能直接通过实验进行验证．“理想实验”虽然也叫做“实验”，但它同真实的科学实验是有原则区别的，真实的科学实验是一种实践的活动，而“理想实验”则是一种思维的活动；真实的科学实验是可以将设计通过物化过程而实现的实验，后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，牛5.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A. 只有重力和弹力作用时，机械能才守恒B. 当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C. 当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒D. 炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒C机械能守恒定律的条件是“只有重力或系统内弹力做功”而不是“只有重力和弹力作用”，“做功”和“作用”是两个不同的概念，A错。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 4 重力势能课时训练 新人教版必修2(2021年最新整理)
高中物理第七章机械能守恒定律 4 重力势能课时训练新人教版必修2 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第七章机械能守恒定律 4 重力势能课时训练新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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重力势能题组一对重力势能的理解1.（多选）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C。
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的能，是地球和物体组成的系统所共有的，所以选项A正确。
重力势能的大小没有绝对的数值,零势能面的选取不同，物体的重力势能也不同,所以说重力势能的大小是相对于零势能面而言的,选项B正确。
重力势能等于零的物体仅能说明物体在零势能面上，完全可能对零势能面以下的物体做功，所以选项C 错误。
在地面上的物体，只要零势能面不选在地面上，它的重力势能一定不等于零,所以选项D错误。
答案:AB2。
关于重力势能，下列说法中正确的是(）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.物体与参考平面的距离越大，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。
重力势能的减少量等于重力对物体做的功解析:物体的重力势能与参考平面有关,同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同，选项A错误.物体在参考平面以上,距参考平面的距离越大,重力势能越大，物体在参考平面以下,距参考平面的距离越大，重力势能越小,选项B错误。
人教版高中物理必修2课后习题含答案
第五章第1节 曲线运动1. 答：如图6－12所示，在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同；在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。
2. 答：汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s ，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图6－13所示。
3. 答：如图6－14所示，AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。
第2节 质点在平面内的运动1. 解：炮弹在水平方向的分速度是v x ＝800×cos60°＝400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y ＝800×sin60°＝692m/s 。
如图6－15。
2. 解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v 2，风的作用使他获得向东的速度v 1，落地速度v 为v 2、v 1的合速度，如图6－15所示， 6.4/v m s ===，与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7°3. 答：应该偏西一些。
如图6－16所示，因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1，击中目标的速度v 是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度，所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。
4. 答：如图6－17所示。
第3节 抛体运动的规律1. 解：（1）摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运动，在竖直方向位移为y ＝1.5m ＝212gt 经历时间0.55t s ===在水平方向位移x ＝v t ＝40×0.55m ＝22m ＞20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下，摩托车在空中飞行时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着地。
（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为v y ＝gt ＝9.8×0.55m/s ＝5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x ＝v ＝40m/s 摩托车落地时的速度/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝vx ／v y ＝405.39＝7.422. 解：该车已经超速。
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。
高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第4节 重力势能1 Word版含答案
第4节重力势能（满分100分，45分钟完成）班级_____姓名_________第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。
选错或不选的得0分。
1．关于重力势能的说法，正确的是（）A．重力势能只由重物决定B．重力势能不能有负值C．在某高度质量一定的物体，重力势能值是一定的D．重力势能值是相对的，只有参考面选定后，重力势能值才确定2．如图1所示，静止的物体沿不同的光滑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（）图1A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多C．以桌面为参考面，物体重力势能减少mgHD．以地面为参考面，物体重力势能减少mg(H＋h)3．一质量均匀的不可伸长的绳索（重力不可忽略），A、B两端固定在天花板上，如图2所示，今在最低点C施加一竖直向下的力将绳索拉至D点，在此过程中，绳索的重心位置将（）图2A．逐渐升高B．逐渐降低C．先降低后升高D．始终不变4．在高处的某一点将两个重力相同的小球以相同速率v0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，重力分别对两球做的总功都是正功C ．从抛出到刚着地，重力对两球的平均功率相等D ．两球刚着地时，重力的瞬时功率相等5． 井深8 m ，井上支架高2 m ，在支架上用一根长1 m 的绳子系住一个重100 N 的物体，则该物体的重力势能是（ ）A ．100 JB ．900 JC ．－100 JD ．无法确定6．物体在运动过程中，重力势能增加了40 J ，则 （ ） A ．重力做功为40 JB ．物体克服重力做功40 JC ．重力对物体做功－40 JD ．以上说法都不对7．质量为1 kg 的物体从高处自由落下，经3 s 落地，那么它在下落的第1s 内，重力势能减少的数值是（g 取10 m/s 2） （ ）A ．450 JB ．100 JC ．50 JD ．25 J8．如图3所示，重物A 质量为m ，置于水平地面上，其上表面竖直放一根轻质弹簧，弹簧原长为L ，劲度系数为k ，下端与物体A 相拴接.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） （ ）图3A ．mg (L －H )B ．mg (H －L +k mg) C ．mg (H －kmg)D ．mg (H －L －kmg)第Ⅱ卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。
2022版《优化方案》高一物理人教版必修二配套文档：第七章第四节 重力势能 Word版含答案
第四节重力势能[学习目标] 1.理解重力势能的概念，把握重力势能的计算方法，知道重力势能的相对性． 2.知道重力做功和重力势能的转变的关系． 3.理解重力做功与路径无关的特点．[同学用书P67]一、重力做的功(阅读教材P63～P64)1．特点：物体运动时，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．2．大小：等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差，W G＝mgh1－mgh2.拓展延长►———————————————————(解疑难)1．重力做功的大小与物体的运动状态无关，与物体受到的其他力无关．2．计算重力做功时不需要考虑过程，只看始末位置即可．3．重力的功也有正负之分，当物体下降时，重力做正功；当物体上升时，重力做负功，即物体克服重力做功．4．重力做功的特点可推广到任一恒力的功，即恒力做功的特点是：与具体路径无关，而跟初、末位置有关．1.将质量为m的石块竖直上抛，上上升度h后又落回到抛出点，下列有关重力做功的状况，推断正确的是()A．上升和下降过程中，重力做功均为mghB．上升过程中，重力做功－mgh，下降过程重力做功mghC．整个过程中，重力做功为2mghD．整个过程中，重力做功为0提示：BD二、重力势能(阅读教材P65～P66)1．大小：等于物体所受重力与所处高度的乘积，E p＝mgh.2．标矢性：重力势能是标量．3．重力做功与重力势能变化的关系：W G＝E p1－E p2.拓展延长►———————————————————(解疑难)1．重力势能的系统性重力是地球与物体相互吸引而引起的，假如没有地球对物体的吸引，就谈不上重力做功和重力势能．因此，重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，而不是物体单独具有的．2．重力势能的相对性重力势能E p＝mgh式中h是物体到参考平面的高度，参考平面的选取会影响重力势能的值，在参考平面内，物体的重力势能为零；在参考平面上方的物体，重力势能为正值；在参考平面下方的物体，重力势能为负值．重力势能的正负表示大小．3．重力势能变化的确定性选择不同的参考平面，物体的重力势能数值不同，但物体在某固定的两点间的重力势能的差值相同．2.下列说法正确的是()A．重力势能E p1＝5 J，E p2＝－10 J，则说明E p1与E p2方向相反B．对同一参考平面，物体的重力势能分别为：E p1＝5 J，E p2＝－10 J，则E p1>E p2C．在同一高度的两个物体，质量大的重力势能肯定大D．匀速提升物体时，拉力对物体做的功等于重力势能的增加量提示：BD重力做功与重力势能的关系[同学用书P67]重力做功重力势能表达式W G＝mgh1－mgh2＝mgΔhE p＝mgh影响大小的因素重力mg和物体的初、末位置的高度差Δh重力“mg”和某一位置的高度“h”特点只与初、末位置的高度差Δh有关，与路径及参考平面的选取无关与参考平面的选取有关，同一位置的物体，选择不同的参考平面，会有不同的重力势能值过程量状态量联系重力做功的过程就是重力势能变化的过程，重力做正功，重力势能削减，重力做负功(或物体克服重力做功)，重力势能增加，重力做了多少功，重力势能就变化了多少，即W G＝－ΔE p——————————(自选例题，启迪思维)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状况下重力势能的削减量是相同的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]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，再依据重力做功等于重力势能的削减量可知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．[答案]ABC(2021·淮南一中高一检测)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(g＝10 m/s2)()A．重力做功为1.8 JB．重力做了0.55 J的负功C．球的重力势能肯定削减0.55 JD．球的重力势能肯定增加1.25 J[思路探究](1)依据重力做功的特点计算重力的功．(2)依据重力做功与重力势能变化的关系判定重力势能的变化．[解析] 整个过程中重力做功W G ＝mgh ＝0.1×10×0.55 J ＝0.55 J ，故重力势能削减0.55 J ，所以选项C 正确．[答案] C(2021·泉州高一检测)某大型拱桥的拱高为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 ．汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功B ．汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零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，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零[解析] 前半阶段，汽车向高处运动，重力势能增加，重力做负功；后半阶段，汽车向低处运动，重力势能减小，重力做正功．选项D 正确．[答案] D[感悟提升] (1)重力势能的变化与其他力做功没有直接关系，只与重力做功有关． (2)重力对物体所做的功，等于物体重力势能变化量的负值，即W G ＝E p1－E p2.利用重力势能的变化求变力做功[同学用书P 68]对于无法利用做功公式来计算变力做功的问题，我们可以转换一下思考的角度，由于重力做功与重力势能的变化相对应，所以通过求重力势能的变化量来找到变力做功是一种解题途径．——————————(自选例题，启迪思维)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？[思路点拨] 本题的关键是抓住重力做功与重力势能变化量之间的关系．叠放砖的过程中，外力做的功至少与物体克服重力做的功相同，而物体克服重力做的功又等于物体重力势能的增加量．[解析] 把砖由平放在地面上到把它们一块块地叠放起来，所做的功至少等于砖所增加的重力势能．法一：整体法取n 块砖的整体为争辩对象，如图所示叠放起来后整体重心距地面12nh ，原来距地面h2，故有：W ＝ΔE p ＝nmg ·⎝⎛⎭⎫12nh －nmg ·⎝⎛⎭⎫12h ＝12n (n －1)mgh . 法二：归纳法第1块砖增加的重力势能为0，第2块砖增加的重力势能为mgh ，第3块砖增加的重力势能为2mgh ，第n 块砖增加的重力势能为(n －1)mgh ，则n 块砖共增加的重力势能为ΔE p ＝mgh [1＋2＋3＋…＋(n －1)]＝n (n －1)2mgh即至少需要做的功为n (n －1)2mgh .[答案] n (n －1)2mgh如图所示，一质量为m 、边长为a 的正方体物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.1.为使它水平移动距离a ，可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法，则下列说法中正确的是( )A ．将它翻倒比平推前进做功少B ．将它翻倒比平推前进做功多C ．两种状况做功一样多D ．两种状况做功多少无法比较[解析] 使物块水平移动距离a ，若将它翻倒一次，需要克服重力做功，使其重心位置由离地h 1＝a2增加到h 2＝22a ，所以至少需要做功W 1＝mg (h 2－h 1)＝12mg (2－1)a ；而缓慢平推需要做功W 2＝μmga ＝0.1mga <W 1.[答案] B[方法总结] 对于变力做功的计算，利用转化法，抓住重力做功与重力势能变化的关系是关键，依据W G＝E p1－E p2＝－ΔE p ，通过求重力势能的变化ΔE p 来求重力做的功，进而求出变力的功．[同学用书P 68]思想方法——绳、链条重力势能的求法1．求解绳子、链条类物体的重力势能时，重心位置的确定是关键：粗细均匀、质量分布均匀的长直绳子或链条，其重心在长度的一半处．2．两种状况下重力势能的求解(1)当绳子、链条呈直线状(或水平或竖直或倾斜)形式放置时，E p ＝mgh 中的h 表示长度一半位置相对参考平面的高度．(2)当绳子、链条不以直线状(如折线状)形式放置时，应当分段表示重力势能再求和．说明：液体的求解方法与此类似． [范例]如图所示，质量均匀的链条放在光滑的水平桌面上，链条长l ，质量为m ，有l4的长度悬于桌面下．链条由静止开头下滑，设桌面的高度大于l ，则在链条开头下滑到刚离开桌面的过程中重力势能转变了多少？重力做功多少？[解析] 法一(等效法)：比较始态和末态，可等效成将开头桌面上的34的链条移至末态的下端34处，故重心下降了58l ，所以重力势能削减了34mg ·58l ＝1532mgl ，即ΔE p ＝－1532mgl ，重力做功W G ＝－ΔE p ＝1532mgl .法二：设桌面为参考平面，开头时重力势能E p1＝－14mg ×l 8＝－mgl32，末态时重力势能E p2＝－mg ×l 2＝－mgl2.故重力势能变化ΔE p ＝E p2－E p1＝－1532mgl .重力做功W G ＝－ΔE p ＝1532mgl .[答案] －1532mgl 1532mgl如图所示，倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l 、质量为m 、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平，用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中( )A ．软绳重力势能共削减了12mglB ．软绳重力势能共削减了14mglC ．软绳重力势能的削减等于软绳克服它的重力所做的功D ．软绳重力势能的削减等于物块对它做的功与软绳克服自身重力、摩擦力所做功之和解析：选BC.软绳重力势能共削减：mg ⎣⎡⎦⎤⎝⎛⎭⎫－12l sin θ－⎝⎛⎭⎫－12l ＝14mgl ，A 错误，B 正确；依据重力做功与重力势能变化的关系知，软绳重力势能的削减等于软绳克服它的重力所做的功，C 正确，D 错误．[同学用书P 69][随堂达标] 1.(2021·沈阳高一检测)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.2．关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的是( ) A ．物体向高处运动时，重力肯定做负功 B ．只要重力做功，物体的重力势能肯定变化C ．在水平地面以上某高度的物体重力势能肯定为正值D ．质量大的物体重力势能肯定大解析：选AB.物体向高处运动时，位移方向与重力方向相反，重力肯定做负功，A 项正确；依据W G ＝－ΔE p ，B 项正确；重力势能具有相对性，其大小或正负与参考平面的选取有关，所以在地面以上某高度的物体的重力势能不肯定为正值，C 项错误；重力势能的大小取决于物体质量和相对参考平面的高度两个因素，D 项错误．3．(2021·泉州高一检测)图中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 ．始终减小B ．始终增大C ．先增大后减小D ．先减小后增大 答案：C 4．(2021·玉溪高一检测)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中 ( ) A ．地板对物体的支持力做正功 B ．重力做正功C ．支持力对物体做的功等于重力势能的增加量D ．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量解析：选AD.物体向上运动，位移方向向上，所以支持力做正功，重力做负功，选项A 正确、B 错误．依据重力做功和重力势能变化的关系可知，D 正确．升降机加速上升时，支持力大于重力，支持力做功不等于克服重力做功，也就不等于重力势能增加量，C 错误．5.(选做题)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？解析：铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了 h ＝l 2，因而铁链克服重力所做的功为W ＝mgl /2＝12×10×9.8×2 J ＝98 J ，铁链的重力势能增加了98 J.答案：98 J 增加了98 J [课时作业] 一、选择题1．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，它的重力势能就增加多少． 2．运动员跳伞将经受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：选A.在两个过程中，阻力始终对系统做负功，选项A 正确．加速下降时，系统受到的合力向下；减速下降时，系统受到的合力向上，选项B 错误．两个过程中，重力始终做正功，系统的重力势能削减，选项C 错误．在任意相等时间内，系统下降的高度不相等，故重力做功不相等，选项D 错误．3．(多选)(2021·连云港高一检测)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 ．物体的高度肯定降低了 B ．物体的高度肯定上升了 C ．物体的重力势能肯定是50 J D ．物体的重力势能肯定增加50 J解析：选BD.克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度上升，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．4．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 －mah解析：选A.重力势能的增加量等于物体克服重力做的功，A 正确，B 、C 、D 错误．5．质量为m 的物体，沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑，当下滑t 时间时重力势能削减量为( ) A.12mg 2t 2sin α B.12mg 2t 2 C ．mg 2t 2 D.12mg 2t 2sin 2α解析：选D.物体在光滑斜面上下滑，加速度a ＝g sin α，t 时间内的位移x ＝12gt 2sin α，下落的高度h＝x sin α＝12gt 2sin 2α，所以重力势能削减了12mg 2t 2sin 2α，选项D 正确．6．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与下落高度的关系的是( )解析：选B.设物体开头下落时的重力势能为E p0，物体下落高度h 过程中重力势能削减量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．7．如图所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下，经过水平面BC 后再滚上另一斜面，当它到达h4的D 点时，速度为0，在这个过程中，重力做的功为( )A.mgh 4B.3mgh 4C ．mghD ．0解析：选B.重力做功等于物体重力势能的转变量的负值，即W ＝－ΔE p ＝mgh 1－mgh 2＝34mgh ，选项B 正确．8．(多选)(2021·大同一中高一检测)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无关解析：选BD.铁棒的重心上升的高度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BD 正确．9.如图所示，一个质量为M 的物体放在水平面上，物体上方连接一个长为L ，劲度系数为k 的轻弹簧．现用手拉着弹簧P 点缓慢向上移，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中P 点位移是H (设开头时弹簧处于原长)，则物体的重力势能增加了( )A ．MgHB ．MgH ＋MgkC ．MgH －(Mg )2kD ．MgH －Mgk解析：选C.对整个过程分段分析可知，刚开头时，P 上移，弹簧伸长，而物体不动，直到P 点上移Mgk 后，弹簧不再伸长，物体离开地面随弹簧一起缓慢上移．在上述过程中，物体重心上移的高度h ＝H －Mgk，所以重力势能增加了MgH －(Mg )2k ，C 正确．10．一条长为L 、质量为m 的匀质轻绳平放在水平地面上，现在缓慢地把绳子竖直提起来．设提起前半段绳子时人做的功为W 1，全部提起来时人做的功为W 2，则W 1∶W 2等于( )A ．1∶1B ．1∶2C ．1∶3D ．1∶4解析：选D.提起前半段绳子时人做的功W 1＝12mg ×14L ＝18mgL ，提起全部绳子时人做的功为W 2＝mg ·12L＝12mgL ，W 1∶W 2＝1∶4.所以答案选D. 二、非选择题11．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，重力势能削减了多少？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削减了．答案：13mgl 13mgl☆12.两个底面积都是S 的圆桶，放在同一水平面上，桶内装水，水面高度分别为h 1和h 2，如图所示，已知水的密度为ρ.现把连接两桶的阀门打开，最终两桶水面高度相等，则这个过程中重力所做的功等于多少？解析：选AB 所在的平面为零重力势能平面，则画斜线部分从左管移至右管所削减的重力势能为E p1－E p2＝h 1－h 22·ρgS ·h 1－h 24－⎝ ⎛⎭⎪⎫－h 1－h 22·ρgS ·h 1－h 24 ＝14ρgS (h 1－h 2)2，所以重力做的功W G ＝14ρgS (h 1－h 2)2. 答案：14ρgS (h 1－h 2)2。
人教版高中必修二物理教学课件 第七章 机械能守恒定律 7.4 重力势能 导学课件(含答案)
第七章机械能守恒定律第四节重力势能学习目标重点难点1.认识重力做功与路径无关的特点.2.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算.3.理解重力做功与重力势能变化的关系.4.知道重力势能的相对性.5.知道重力势能是物体和地球系统所共有的.重点 1.重力势能的概念及相关计算.2.重力势能的变化和重力做功的关系．难点 1.重力势能的变化和重力做功的关系.2.重力势能的系统性和相对性.知识点一重力做的功重力势能提炼知识1．重力做功的特点．只跟物体运动的起点和终点有关，而跟物体运动的路径无关．2．重力做功的表达式．W G＝mgh＝mgh1－mgh2，其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度.3．重力势能的特点．与物体相对地球的位置有关.4．重力势能的大小．等于物体所受重力与所处高度的乘积，表达式为E p ＝mgh．5．重力势能的单位．焦耳，与功的单位相同．6．重力做功与重力势能变化的关系．(1)表达式：W G＝E p1－E p2＝－ΔE p.(2)两种情况：判断正误1．同一物体在不同高度时，重力势能不同．(√) 2．不同物体在同一高度，重力势能可以不同．(√) 3．重力做功与位移有关．(×)小试身手1．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，下列说法中正确的是()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，物体克服重力做功多C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动，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：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．物体克服重力做了多少功(重力做了多少负功)，它的重力势能就增加了多少．故D正确．答案：D知识点二重力势能的相对性和系统性提炼知识1．相对性．(1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫作参考平面．在参考平面上，物体的重力势能取作0．(2)重力势能的相对性．选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的．对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小．2．系统性．重力势能是地球与物体所组成的系统共有的．判断正误1．重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1与E p2方向相反．(×)2．同一物体的重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1＞E p2.(√)3．在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同．(×)小试身手2．(多选)关于重力势能的几种理解，正确的是() A．重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功B．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于零C．在不同高度将某一物体抛出，且落地点在同一水平面上，落地时重力势能相等D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但并不影响有关重力势能变化的研究解析：一个物体能不能对别的物体做功，和它所具有重力势能的多少无关，A错误；如果不选择地面为零势能参考平面，放在地面上的物体重力势能一定不为零，B错误；一旦参考平面确定后，同一物体在某一水平面上的重力势能就确定了，故C正确；重力势能的变化与高度差有关，与参考平面的选择无关，D正确．答案：CD拓展一重力势能的理解如图，幼儿园小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯，请思考以下问题：1．小朋友滑落到地面上时的重力势能一定为零吗？提示：若选地面为参考平面，则小朋友滑落到地面上时的重力势能就一定为零；若选其他高度为参考平面，则小朋友滑落到地面上时的重力势能就不为零．2．小朋友从最高点滑落到地面过程中重力势能是增加还是减少？提示：根据重力势能的表达式知，小朋友沿滑梯下滑时，高度变低，重力势能减少．1．重力势能的正负．重力势能是标量，其数值可正可负可为零，表示的是相对大小，如图所示．物体在A、B、C三点重力势能的正负如下表所示．参考平面Ep A Ep BEp C地面正值正值零桌面正值零负值A处平面零负值负值2.重力势能的三个性质．(1)重力势能的相对性．由于重力势能表达式为E p＝mgh，高度h的相对性决定了重力势能具有相对性．选取不同的水平面作为零势能面，其重力势能具有不同的数值，即重力势能的大小与零势能面的选取有关．(2)重力势能变化的绝对性．物体在这两个高度不同的位置时，由于高度差一定，重力势能之差也是一定的，即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关．(3)重力势能的系统性．重力是地球对物体吸引而产生的，如果没有地球对物体的吸引，就不会有重力，也不存在重力势能，所以重力势能是这个系统共同具有的，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法．特别说明1．零势能面的选择是任意的，在实际应用中，应以解决问题方便为原则选择零势能面．2．如果在同一个问题中涉及多个物体的重力势能，必须选取一个统一的参考平面．【典例1】下列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的高度的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体B重力势能数值的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，物体重力势能的减少量小于自由下落时重力势能的减少量D．重力做功时，不仅与物体运动的高度有关，还与物体运动的路径有关解析：由E p＝mgh可知，只有m A＝m B时，A的重力势能才是B的重力势能的2倍，故A选项错误；重力做功与路径无关，仅由初、末位置的高度差决定，而且重力势能的减少量与物体是否受其他外力无关，故C、D选项错误，B选项正确．答案：B1.如图所示，小球的质量为m，它距水平桌面的高度为h1，桌面高出地面h2，则小球在该处的重力势能为()A．mgh1B．mg(h1＋h2)C．0D．以上都有可能正确解析：因零势能面未说明，不能唯一确定．答案：D2.如图所示，在离地面高为H 的地方将质量为m 的小球以初速度v 0竖直上抛，取抛 出位置所在的水平面为参考平面，则小球在最高点和落地处重力势能分别为( )A ．mg ⎝ ⎛⎭⎪⎪⎫v 202g ＋H ，0 B.12m v 20，－mgH C.12m v 20，mgH D.12m v 20，mgH ＋12m v 20解析：小球能上升到的最高点与抛出点相距h＝v202g，所以在最高点时具有重力势能E p1＝mgh＝12m v2.落地时小球的位置在参考平面下方H处，所以落地时小球具有重力势能E p2＝－mgH.故B正确．答案：B拓展二重力做功与重力势能变化的关系我国目前最高摩天轮——南昌之星高度达到160 m，假设一个50 kg的乘客从地面乘坐该摩天轮到达最高点，则：(1)乘客重力做功为多少？(2)乘客的重力势能变化了多少？(3)由(1)(2)可知，重力做功与重力势能的变化有什么关系？提示：(1)重力做的功为W G＝－mgh＝－50×10×160 J＝－8×104 J.(2)根据W G＝－ΔE p得，乘客的重力势能变化了ΔE p ＝－W G＝8×104 J，即乘客的重力势能增加了8×104 J.(3)克服重力做多少功，重力势能就增加多少．1．重力做功与重力势能的比较．项目重力做功重力势能物理意义重力对物体做功由物体与地球的相互作用产生，且由它们之间的相对位置决定的能表达式WG ＝mgΔh Ep＝mgh影响大小的因素重力mg和初、末位置的高度差Δh重力mg和相对参考平面的高度h特点只与初、末位置的高度差有关，与路径及参考平面的选择无关与参考平面的选择有关，同一位置的物体，选择不同的参考平面，其重力势能的值不同过程量状态量联系重力做功过程是重力势能改变的过程，重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加，且重力做了多少功，重力势能改变多少，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp2.重力做功与重力势能变化关系的理解．(1)无论物体是否受其他力的作用，无论物体做何种运动，关系式W G＝－ΔE p，总是成立的．(2)功是能量转化的量度，重力势能的变化是由重力做功引起的，重力做的功是重力势能变化的量度．【典例2】如图所示，质量为m 、长度为l 的匀质铁链的12搁在倾角为30°的粗糙斜面上， 其余部分竖起下垂．现在铁链下滑至整条铁链刚好全部离开斜面的过程中，铁链的重力势能减少多少？ 解析：选取斜面底端为参考平面，则原来铁链的重力势能等于AB 和BC 两部分重力势能之和E p1＝12mg ·l 4sin 30°－12mg ·l 4＝－116mgl .当整条铁链滑落时的重力势能E p2＝－mg ·l 2. 所以重力势能的变化量ΔE p ＝E p2－E p1＝－716mgl ， 即重力势能减少了716mgl . 答案：716mgl故重力势能变化ΔE p＝E p2－E p1＝－1532mgL.答案：重力势能减少1532mgL题后反思求解绳子、链条类物体的重力势能的技巧1．重力势能的基本计算式是E p＝mgh，对于非质点物体，式中h表示物体重心相对零势能面的高度．2．求解绳子、链条类物体的重力势能时，重心位置的确定是关键：粗细均匀、质量分布均匀的长直绳子或链条，其重心在长度的一半处．3．两种情况下重力势能的求解．(1)当绳子、链条呈直线状(或水平或竖直或倾斜)放置时，E p＝mgh中的h表示长度一半位置相对零势能面的高度；(2)当绳子、链条不以直线状(如折线状)放置时，应当分段表示重力势能再求和．1．一根长L＝2 m，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()A．50 J B．100 JC．200 J D．400 J解析：由几何关系可知在木杆的重心上升的高度为：h＝12m＝0.5 m；物体克服重力做功：W G＝mgh＝200×0．5 J＝100 J；故物体重力势能的变化量为ΔE p＝W G＝100 J，故选B.答案：B2.如图所示，在高出地面H的A点将小球m竖直上抛，初速度为v0，则下列说法中正确的是() A．小球在A点时，重力势能为mgHB．小球在A点时，重力势能为零C．整个运动过程，重力势能的变化量为－mgHD．整个运动过程，重力势能的变化量为mgH解析：题目中没有明确参考平面的位置，小球在A 点时的重力势能无法确定，故A、B错误；整个运动过程中，重力做的功W＝mgH，由W＝－ΔE p得ΔE p＝－mgH，故C正确，D错误．答案：C。
2017-2018学年高中物理必修二教师用书：第7章 4-重力
4.重力势能1．重力做的功(1)特点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．物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功，也可以说成物体克服重力做功．(2)表达式W G＝mgh＝mg(h1－h2)，其中h表示物体起点和终点的高度差．h1、h2分别表示物体起点和终点的高度．2．重力势能(1)定义物体由于位于高处而具有的能量．(2)大小等于物体所受重力与所处高度的乘积，表达式为E p＝mgh.其中h表示物体(重心)的高度．(3)单位焦耳，与功的单位相同．(4)重力做功与重力势能变化的关系①表达式：W G＝E p1－E p2.②重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．1．重力做功由重力和物体的位移决定大小．(×)2．同一物体在不同高度时，重力势能不同．(√)3．不同物体在同一高度，重力势能可以不同．(√)滑雪运动员从雪山高处高速滑下，运动员的重力做了正功还是负功？其重力势能增大了还是减小了？当冲上另一个高坡时会怎样？【提示】运动员从高处滑下，位移向下，重力做了正功，由于高度降低，其重力势能减小；当运动员冲上另一个高坡时，重力做负功，重力势能增大．如图741，幼儿园小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯，请思考以下问题：图741探讨1：小朋友沿不同的路径从滑梯上端滑到下端，重力做的功是否相同？【提示】相同．重力做功与路径无关．探讨2：小朋友从最高点滑落到地面过程中重力势能是增加还是减少？【提示】根据重力势能的表达式知，小朋友沿滑梯下滑时，高度变低，重力势能减少．重力做功与重力势能的关系1．(多选)如图742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( )图742A．W1＞W2＞W3B．W1＝W2＝W3C．ΔE p1＝ΔE p2＝ΔE p3D．ΔE p1＜ΔE p2＜ΔE p3【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．【答案】BC2．关于重力做功与重力势能，下列叙述中正确的是( )【导学号：50152109】A．重力对物体做正功，物体的重力势能减少B．物体克服重力做功，物体的重力势能减少C．重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零D．物体克服重力做功，物体的重力势能一定为负值【解析】重力对物体做正功，物体的重力势能减少，重力对物体不做功，物体的重力势能不变，但不一定等于零，选项A正确，而选项C错误；物体克服重力做功，物体的重力势能增加，但与重力势能的正负无关，选项B、D均错．【答案】 A3．物体在运动过程中，克服重力做功50 J，则( )A．重力做功为50 JB．物体的重力势能一定增加50 JC．物体的重力势能一定减小50 JD．物体的重力势能一定是50 J【解析】克服重力做功50 J，即重力做功为－50 J，物体的重力势能一定增加50 J，故选项B正确．【答案】 B求重力做功的两种方法(1)根据功的定义式求解：先求初、末位置的高度差，再求出重力与此高度差的乘积，即为重力做的功．(2)根据重力势能的变化与重力做功的关系求解：重力做的功等于重力势能变化量的负值．1．相对性(1)参考平面：物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的，这个水平面叫做参考平面．在参考平面上，物体的重力势能取作0.(2)重力势能的相对性选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的．对选定的参考平面，上方物体的重力势能是正值，下方物体的重力势能是负值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小．2．系统性重力势能是地球与物体所组成的系统共有的．1．重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1与E p2方向相反．(×)2．同一物体的重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1＞E p2.(√)3．在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同．(×)如图743所示，起重机正在向高处起吊楼板．图743选择地面为参考平面和选择塔顶为参考平面，楼板在同一位置的重力势能是否相同？【提示】不同．图744打夯时，夯锤被高高举起，然后砸向地面，设夯锤质量为m.探讨1：选择地面为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤从地面被举高h 米后重力势能是多少？【提示】0 mgh探讨2：选择离地面高度h处为参考平面，夯锤在地面上的重力势能是多少？夯锤在h 米高处重力势能是多少？【提示】－mgh01．重力势能的三个性质(1)重力势能的相对性选取不同的水平面作为参考平面，其重力势能具有不同的数值，即重力势能的大小与参考平面的选取有关．(2)重力势能变化的绝对性物体在两个高度不同的位置时，由于高度差一定，重力势能之差也是一定的，即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关．(3)重力势能的系统性重力是地球对物体吸引而产生的，如果没有地球对物体的吸引，就不会有重力，也不存在重力势能，所以重力势能是这个系统共同具有的，平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法．2．重力势能的正负重力势能是标量，其数值可正可负可为零，表示的是相对大小，如图745所示．图745物体在A、B、C三点重力势能的正负如下表所示．4．质量为20 kg的铁板、厚度不计，平放在二楼的地面上．二楼地面与楼外地面的高度差约为3 m．这块铁板相对二楼地面和楼外地面的重力势能分别为( )【导学号：50152110】A．600 J、0 B．0、600 JC．1 200 J、0 D．0、1 200 J【解析】铁板相对于二楼平面的高度是零，故铁板相对于二楼平面的重力势能为零；铁板相对于楼外地面的高度为3 m，则铁板相对于二楼平面的重力势能E p＝mgh＝200×3 J ＝600 J．故选：B.【答案】 B5．如图746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( )【导学号：50152111】图746A．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)【解析】以桌面为参考平面，落地时物体的重力势能为－mgh，初状态重力势能为mgH，即重力势能的变化ΔE p＝－mgh－mgH＝－mg(H＋h)，所以重力势能减少了mg(H＋h)，D正确．【答案】 D6．一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】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．【答案】 B重力势能的三种求解方法(1)根据重力势能的定义求解：选取零势能参考平面，由E p＝mgh可求质量为m的物体在离零势能参考平面h高度处的重力势能．(2)由重力做功与重力势能变化的关系求解：由W G＝E p1－E p2知E p2＝E p1－W G或E p1＝W G＋E p2.(3)由等效法求重力势能：重力势能的变化与运动过程无关，只与初、末状态有关．ΔE p ＝mg·Δh＝E p2－E p1.。
2021学年高中物理第7章机械能守恒定律4重力势能课时分层作业含解析人教版必修2.doc
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 2mgh2，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。
物理人教版高中必修27.4重力势能教案
必修二第7章第4节《重力势能》教案一、教材分析《重力势能》是人教版高中物理必修二第7章《机械能守恒定律》第4节课的教学内容，这节课通过分析重力做功的特点，推导得出了重力势能的表达式，并进一步讨论重力势能具有相对性及重力势能是物体与地球系统所共有；是后面学习机械能守恒定律的基础。
二、教学目标1．知识目标：(1)理解重力势能的概念，会用重力势能的定义进行计算．(2)理解重力势能的变化和重力做功的关系，知道重力做功与路径无关．(3)知道重力势能的相对性．2．能力目标：用所学功的概念推导重力做功与路径的关系，亲身感受知识的建立过程．3．情感、态度和价值观目标：渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养学生探索自然规律的兴趣．三、教学重点难点重点：重力势能的概念及重力做功跟物体重力势能改变的关系．难点：重力势能的系统性和相对性．四、学情分析五、教学方法1．实验探究：物体的势能和哪些因素有关。
2．学案导学：见后面的学案。
六、课前准备1．学生的学习准备：预习重力势能一节2．教师的教学准备：多媒体课件制作，制作学案3．教学环境的设计和布置：教室七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。
（二）情景导入、展示目标。
教师提出问题：打桩机的重锤从高处落下时，可以把水泥桩打进地里，为什么?学生回答：重锤具有重力势能.教师继续提问：那么什么是重力势能?学生回答：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.在一个透明的玻璃容器内装上沙子.实验一：用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.实验二：用大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子中的深度.在实验一中，铁球的释放高度越大，铁球落在沙子中的深度越大.在实验二中，质量大的铁球落在沙子中的深度大.教师：通过上述演示，我们可以定性得到：重力势能跟物体的质量和高度都有关系，且物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大.引入：那么，怎样定量地表示重力势能呢?设计意图：步步导入，吸引学生的注意力，明确学习目标。
2019-2020学年度人教新课标版高中物理必修二教师用书：7-4 重力势能 Word版含答案
姓名，年级：时间：4 重力势能知识点一重力做的功(1)做功表达式：W G＝mgh＝mgh1－mgh2，式中h指初位置与末位置的高度差；h1、h2分别指初位置、末位置的高度．(2）做功的正负：物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功．（3）做功的特点：物体运动时，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．知识点二重力势能(1)重力势能①定义：物体由于被举高而具有的能．②公式:E p＝mgh，式中h是物体重心到参考平面的高度．③单位：焦耳；符号：J。
（2)重力做功与重力势能之间的关系：W G＝E p1－E p2。
知识点三重力势能的相对性和系统性（1)相对性：E p＝mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度．参考平面选择不同,则物体的高度h不同，重力势能的大小也就不同．(2）系统性：重力是地球与物体相互吸引产生的，所以重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，平时所说的“物体"的重力势能只是一种简化说法．1．同一物体在不同高度时,重力势能不同．（）[答案］√2．不同物体在同一高度，重力势能可以不同．( )［答案］√3．重力做功与位移有关．( )[答案] ×4．同一物体的重力势能E p1＝2 J，E p2＝－3 J，则E p1>E p2。
( ）［答案] √5．重力做功W G＝－20 J时，物体的重力势能减小20 J．( ）[答案] ×1．如图所示，幼儿园小朋友们正在兴高采烈地玩滑梯．（1）小朋友在滑梯最高点时的重力势能一定为正值吗？在地面上时的重力势能一定为零吗？(2）小朋友沿滑梯下滑时，重力势能怎么变化？小朋友从最高点滑落到地面过程中重力势能的变化与参考平面的选取有关吗?[提示］（1)重力势能是有相对性的，其数值的正、负表示的是物体在现实高度处比在零参考面处时的势能大或小;则小朋友在最高点时，如果选最高点为零势能点,则其重力势能可以是零．（2)下滑时，势能不断减小；小朋友从最高点,滑到地面的过程中重力势能的变化量与参考面的选取是无关的．2．三峡大坝横跨2309 m，坝高185 m，其1820万kW的装机容量为世界第一,847亿kW·h的年发电量居世界第二．想一想三峡大坝为何修建得那么高?[提示] 三峡大坝的一个重要功能是利用水的机械能发电,之所以将其修建得很高，是为了提高大坝的上下水位落差，以利于使更多的重力势能转化为电能．要点一对重力势能的理解1．重力势能的正负重力势能是标量，其数值可正可负也可为零，表示的是相对大小，如图所示．物体在A、B、C三点重力势能的正负如下表．2.(1）重力势能的相对性由于重力势能表达式为E p＝mgh，高度h的相对性决定了重力势能具有相对性．分析上表可知，对于同一物体，选取不同的水平面作为零势能面，其重力势能具有不同的数值,即重力势能的大小与零势能面的选取有关．(2）重力势能变化的绝对性物体在两个高度不同的位置时，由于高度差一定，重力势能之差也是一定的，即物体的重力势能的变化量与参考平面的选取无关．【典例】(多选)如图所示,桌面离地高为H,质量为m的小球从离桌面高为h处自由下落,规定桌面为零势能的参考平面，则下列说法正确的是( )A．小球落地时的重力势能为－mgHB．小球落地时的重力势能为－mg（H＋h)C．下降过程中小球所受的重力做正功D．小球从下落到着地过程中重力做功为mg（h－H）［思路点拨] 应用E p＝mgh求重力势能时，首先要选择某一平面为参考平面，确定出物体相对参考平面的高度值，物体在参考平面上方,高度为正值，在下方高度为负值．［解析］规定桌面为零势能的参考平面，小球落地时的高度为－H,小球落地时的重力势能为－mgH，故A正确，B错误;小球从下落到着地过程中小球所受的重力做功W＝mg(h＋H),故C正确，D错误．［答案] AC1计算物体的重力势能，必须首先选定零势能面.2零势能面以下的重力势能均为负值，“＋"、“－"号代表重力势能的大小，因此，比较大小时，一定要带着“＋”、“－"号进行比较.［针对训练] （多选)下列关于重力势能的说法正确的是( )A．放在地面上的物体的重力势能为零B．一个在轨道上运动的物体，在它的重力势能为零的时刻,一定运动到了轨道的最低点C．质量小的物体可能比质量大的物体具有的重力势能大D．在同一高度(相对于参考平面的高度不为0)上的质量不同的物体的重力势能一定不同[解析］重力势能的大小E p＝mgh，与物体的质量和零势能面的选择有关，上式中的h是物体的重心到零势能面的竖直距离，当物体位于零势能面之上时,重力势能为正；当物体位于零势能面之下时，重力势能为负．一般选择地面或物体运动时所达到的最低点所处的水平面为零势能面，这样选项A、B才成立．如果选其他水平面为零势能面，则选项A、B均不正确．如果质量小的物体位于很高处,而质量大的物体位于很低处,则质量小的物体的重力势能可能比质量大的物体的重力势能大，选项C正确．在同一高度，重力势能的大小由物体的质量决定,质量不同，重力势能一定不同，选项D 正确．[答案］CD易错警示1．重力势能是物体和地球所组成的物体“系统”共同具有的，通常所说的物体的重力势能是一种简略的习惯说法．2．重力势能的计算公式E p＝mgh，只适用于地球表面及其附近g值不变时的情况,当g值变化时,不能用其计算．要点二重力做功与重力势能的比较1．重力做功与重力势能的比较2。
高中物理 专题7.4 重力势能学案(含解析) 新人教版必修2(2021年最新整理)
2016-2017学年高中物理专题7.4 重力势能学案（含解析）新人教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（2016-2017学年高中物理专题7.4 重力势能学案（含解析）新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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重力势能【学习目标】1．认识并能理解重力做功与路径无关的特点；理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算；理解重力做功与重力势能的变化之间的关系;知道重力势能具有相对性。
知道重力势能是物体与地球系统所共有的。
2．区别重力势能的相对性与重力势能变化的绝对性；明确重力势能正负的意义,同时小结物理量正负的含义；【自主学习】任务一：阅读教材“重力做的功”与“重力势能”标题下的内容，思考并回答以下内容1．分析课本中的三幅图,归纳出重力做功的特点:2．能说出并记住重力势能的表达式。
（1）定义：（2）表达式:（3)重力做功与重力势能改变的关系：任务二：阅读教材“重力势能的相对性"的内容，思考并回答以下内容1．总结出重力势能与参考平面的关系。
2．重力势能的正负含义是什么吗？任务三：阅读教材“势能是系统所共有的”标题下的内容，思考并回答以下内容1．为什么重力势能是地球与物体所组成的“系统"所共有的，而不是地球上的物体单独具有的？1．如图所示，小球的质量为m,重力加速度为g,取小球在B点的重力势能为零，则小球A。
在A点的重力势能E P=mgh1B。
在C点的重力势能E P=mgh2C 。
人教版高中物理必修二课件：第七章机械能守恒定律 4 重力势能
D．无法判断
图7－4－5
[答案] A
[解析] 取桌面为零势能 面，则Ep1＝0，物体乙 在桌面以下，Ep2<0，故 Ep1>Ep2，故A项正确．
自我检测
3．(对重力势能相对性的理解)(多选)下列说法正确的是( ) A．力很大，位移也很大，这个力做的功可能为零 B．一对作用力与反作用力对相互作用的系统做功之和一定为 零 C．静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体一定做负 功 D．重力势能与参考面的选择有关，重力势能的变化量与参考 面的选择无关
学习互动
例2 如图7－4－2所示，桌面高为h，质量为m的小
球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，重力加
速度为g.假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地
面上时，它的重力势能为
()
A．mgh
B．mgH
C．mg(h＋H) D．－mgh
图7－4－2
[答案] D
[解析] 据题意知，已选定桌 面为参考平面，则小球在最 高点时的高度为H，小球在 桌面处的高度为零，小球在 地面时的高度为－h，所以 小球落到地面上时，它的重 力势能为Ep＝－mgh.
学习互动
例3 (多选)如图7－4－3所示，一个物
体从A点沿粗糙面AB与光滑面AC分别滑
到同一水平面
上的B点与C点，
则下列说法中
正确的是( )
图7－4－3
A．沿AB面重力做功多
B．沿两个面重力做的功相同
C．沿AB面减少的重力势能多
D．沿两个面减少的重力势能相同
[答案] BD [解析] 对于同一物体，重力做功只与初、 末位置的高度差有关，选项A错误，选项 B正确；重力做的功等于重力势能变化量 的负值，选项C错误，选项D正确． [点评] 功是能量转化的量度，重力做功 与重力势能变化量之间的关系要熟记，正 确理解它们之间的关系对以后的学习是有 帮助的．
人教版高一物理必修二第7章 机械能守恒定律习题含答案
2020春人教版物理必修二第7章机械能守恒定律习题含答案必修二第七章机械能守恒定律一、选择题1、如图所示,板长为l,板的B端静放有质量为m的可视为质点的小物体P,物体与板间的动摩擦因数为μ,开始时板水平,若板绕A点缓慢转过一个小角度α的过程中,物体保持与板相对静止,则这个过程中,关于小物体P所受力的做功,以下说法正确的是( )A.重力对P做功为mglsin αB.摩擦力对P做功为μmglcos 2αC.弹力对P做功为mgcos α·lsin αD.板对P做功为mglsin α2、如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中()A．动能减少，势能增加B．动能不变，势能增加C．动能减少，势能不变D．动能不变，势能减少3、A、B两物体的质量之比mA ∶mB＝2∶1，它们以相同的初速度v在水平面上做匀减速直线运动，直到停止，其速度图象如图所示．那么，A、B两物体所受摩擦力之比FA ∶FB与A、B两物体克服摩擦力做的功之比WA∶WB分别为( )A．2∶1，4∶1 B．4∶1，2∶1C．1∶4，1∶2 D．1∶2，1∶44、物体从某高处做自由落体运动,以地面为重力势能零势能面,下列所示图象中,能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是( )5、在光滑水平面上,一个物体在恒力F作用下从静止开始加速运动,经过一段时间t,末速度为v。
则( )A.在t时间内力F对物体所做的功为FvtB.在t时间内力F的功率为FvC.在t时刻力F的功率为FvD.在t时刻力F的功率为Fv6、（双选）如图所示，一固定斜面高度为H，质量为m的小物块沿斜面从顶端滑至底端，则物块在此过程中( )A．重力做功大于mgH B．重力做功等于mgHC．重力势能增加了mgH D．重力势能减小了mgH7、如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由摆下。
不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )A.重力做正功,弹力不做功B.重力做正功,弹力做正功C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功8、如图所示,一光滑的水平轨道AB与一光滑的半圆形轨道BCD相接。
2020高中物理第七章机械能守恒定律4重力势能课时作业新人教版必修2
重力势能一、选择题(1～4题只有一个选项符合题目要求，5～9题有多个选项符合题目要求)1．沿高度相同，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物体克服重力做功多C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动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解析：不论接触面是光滑还是粗糙，也不论是直线运动还是曲线运动，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。
所以只有选项D正确。
答案： D2.v把物体竖直向上抛出，在地面上以初速度(2019·北京市普通高中学业水平合格考试)0tvt的变随时间，物体到达最高点。
不计空气阻力，在上升过程中，物体的速度经过时间1t时间内，物体的重力势能( 0～)化关系如图所示。
在1A．保持不变 B．逐渐减小D．先增大后减小．逐渐增大C解析：物体上升过程中，高度不断增加，所以重力势能不断增大，即C对。
答案： CMNO点、为水平面上的两点，3．为了安全起见，跨河大桥通常建成拱形，如图所示，hm的卡车以恒定不变的速率由，一质量为为拱桥的最高点，且最高点距离水平面的高度为MON点。
则( 经到达)1MN在同一水平面上，则卡车在整个运动过程中重力始终不做功、A．由于B．卡车的重力势能先减小后增大，重力先做负功后做正功C．卡车的重力势能先增大后减小，重力先做正功后做负功D．卡车的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功MOON到解析：由的过程中，卡车向高处运动，重力势能增加，重力做负功，由到的过程中，卡车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，D正确。
答案： D4.H，桌面如图，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为hmg，则以下说法正确的是( ，重力加速度为)距地面高为，物体质量为A．物体沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少B．物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多2mgH．以桌面为参考平面，物体重力势能减少C mgHh)(D．以地面为参考平面，物体重力势能减少＋W重力做功与路径无关，所以无论沿哪条轨道下落，重力做功相同，重力做功解析：mgHWEEmgHmgH，故C正确，A、＝－Δ，所以ΔB＝－、＝，即物体重力势能减少，再由D pp错误。
高一物理必修2课时作业 功能原理 摩擦生热
功能原理摩擦生热一．选择题1．用恒力F 将物体竖直向上加速提升到一定高度处，在这一过程中（）A ．力F 做的功等于物体动能的增加B ．力F 和重力的合力所做的功等于物体动能的增加C ．力F 和重力的合力所做的功等于物体机械能的增加D ．物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加2．质量为m 的物体，从距地面h 高处以3/g 的加速度由静止开始下落，下列判断中正确的是（）A ．物体的重力势能减少3/mgh B ．物体的机械能减少3/2mgh C ．物体的动能增加3/mgh D ．物体的重力做功mgh 3．如图（1）所示，木块A 放在木块B 的左端，用恒力F 将A 拉至B 的右端，第一次将B 固定，F 做功1W ，因摩擦生热为1Q ，第二次B 可以在光滑的地面上滑动，F 做功为2W ，因摩擦生热为2Q ，则（）A ．21W W <，21Q Q =B ．21W W =，21Q Q <C ．21W W <，21Q Q <D ．21W W =，21Q Q =4．如图（2）所示，质量为m 的子弹以水平初速度0v 射入静止在光滑水平面上的质量为M 的木块中，子弹未从木块中射出，最后共同速度为v ，在此过程中，木块在地面上滑动的距离为S ，子弹射入木块的深度为d ，子弹与木块间的相互作用力为f ，以下关系式中正确的是（）A ．)(2121220d s f mv mv +=-B ．fs Mv =221C ．fd Mv =221D ．fd v m M mv =+-220)(21215．如图（3）所示，木块原来静止在光滑水平面上，子弹以一定的水平速度射穿木块，同时木块被带动前进一段距离，关于此过程中的能量关系，以下说法中正确的是（）A ．子弹动能的损失等于子弹克服阻力做的功B ．子弹的初动能等于子弹、木块末动能之和C ．摩擦生热等于系统动能损失D ．木块获得的动能等于摩擦力对木块做的功6．一木块静止在光滑的水平桌面上，被水平飞来的子弹击中，并未穿出，射入的深度为d，此过程中木块的位移为2s，子弹位移为1s（子弹所受阻力恒为F，不计空气阻力），则（）Fs B．子弹损失的动能为FdA．子弹损失的动能为1C．系统增加的内能为Fd D．子弹损失的动能等于木块获得的动能二．填空题7．如图（2）所示，光滑的水平面上静放着一木块，以一定水平速度飞来的子弹射入木块2cm后与木块相对静止，同时木块被带动前进了1cm，在此过程中，子弹减少的机械能、木块获得的机械能以及系统产生的内能之比是_______________。
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第七章 第四节 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。
以下表述错误的是导学号 66904449( B )
A ．若以地面为参考平面，小球在
B 点的重力势能比
C 点大
B ．若以A 点所在的水平面为参考平面，小球在B 点的重力势能比
C 点小
C ．若以B 点所在的水平面为参考平面，小球在C 点的重力势能小于零
D ．无论以何处水平面为参考平面，小球在B 点的重力势能均比C 点大
解析：根据重力势能的概念，易判选项B 错误，A 、C 、D 正确。
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，下列说法正确的是导学号 66904450( D )
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：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。
3．如图所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下经过水平面BC 后，再滚
上另一斜面，当它到达h 4
的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为导学号 66904451( B )
A ．mgh 4
B ．3mgh 4
C ．mgh
D ．0
解析：根据重力做功的特点得W ＝mg (h 1－h 2)＝3mgh 4
，故答案为B 。
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，以下说法正确的是导学号 66904452( D )
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 ．汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零
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，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零
解析：前半阶段，汽车向高处运动，重力势能增加，重力做负功；后半阶段，汽车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，选项D 正确。
5．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W 1、W 2、W 3，重力势能的变化量ΔE p 1、ΔE p 2、ΔE p 3的关系，以下正确的是导学号 66904453( BC )
A ．W 1>W 2>W 3
B ．W 1＝W 2＝W 3
C ．ΔE p 1＝ΔE p 2＝ΔE p 3
D ．Δ
E p 1<ΔE p 2<ΔE p 3
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2m ，质量为10kg ，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9.8m/s 2)导学号 66904454。