高一物理同步练习题解析74重力势能能人教版必修258
高一物理重力势能试题答案及解析
高一物理重力势能试题答案及解析1.质量为m的小球从桌面高度以速度竖直向上抛出，桌面离地高度为h，小球能达到的最大离地高度为H。
若以桌面作为参考平面，不计空气阻力，则A．小球抛出时的机械能为B．小球在最高点的机械能为mgHC．小球在最高点的机械能为mg(H－h)D．小球落地前瞬间的机械能为【答案】CD【解析】小球运动过程中，只受重力，机械能守恒，若以桌面作为重力势能的零参考平面，有，小球在最高点的动能为0，重力势能为，所以机械能为，CD正确。
【考点】机械能守恒定律．2.下列关于重力势能的说法中正确的是（）A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零C．当物体放在地面上，它具有的重力势能一定为零D．重力势能是相对于零势能面而言的，因此重力势能具有相对性【答案】D【解析】重力势能由物重、物体与参考面的高度和地球的引力决定，故A选项错误；重力势能大小具有相对性，由参考平面位置决定，故B、C选项错误而D选项正确。
【考点】本题考查重力势能。
3.物体做自由落体运动，表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，下列所示图像中，能正确反映和h之间关系的是【答案】B=mg(H-h)=mgH-mgh,【解析】设物体开始离地面的高度为H，则当物体下落h时的重力势能为EP选项B正确。
【考点】此题考查用物理图像反映重力势能随下落的高度之间的关系。
4.一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【答案】C【解析】重力势能为mgh，h为重心距离零势能面的高度差，由此可知铁球的高度较小，重力势能较小，选项C正确；故选C【考点】考查重力势能点评：本题难度较小，容易忽视的是两物体的大小不一样，重心距离零势能面的高度差不同5.关于重力势能，以下说法中正确的是（）A．某个物体处于某个位置，重力势能的大小是唯一确定的B．只要重力做功，重力势能一定变化C．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变D．重力势能为０的物体，不可能对别的物体做功【答案】B【解析】选取不同的零势能面，则同一位置的物体的重力势能是不同的，故A错误；重力势能的改变量等于重力做功的多少，故若重力做功，重力势能一定发生变化，故B正确．物体若在竖直方向做匀速直线运动，故物体的高度变化，重力势能也会发生变化，故C错误；重力势能的大小是相对于零势能面的高度决定的，重力势能为零只能说明物体处于零势能面上，它对下方的物体同样可以做功，故D错误；故选B【考点】重力势能．点评：因高度是相对量，故重力势能也为相对量，要明确物体的重力势能，就必须先确定零势能面，零势能面上的所有物体势能为零．6.如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上.其正上方A位置有一只小球。
2019-2020学年高中物理人教版必修2一课三测：7.4 重力势能 含解析
4重力势能记一记重力势能知识体系1个概念-—重力势能1个关系——重力做功与重力势能变化的关系辨一辨1.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定．（×)2．物体与零势能面的距离越大,它的重力势能也越大．（×)3．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能增加了．(√)4．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零．(×)5．只要重力做功,重力势能一定变化．(√)6．物体做匀速直线运动时，重力势能一定不变．(×)7．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．（√）想一想1.在什么样的力场中才能引入“势能”的概念？提示:只有在做功与路径无关的力场中，才能引入“势能”的概念．2．质量越大的物体,重力势能是否越大？提示:不是．因重力势能是相对于所选参考平面——零势能面而言的,物体在参考平面上方的重力势能为正值，在参考平面下方的重力势能为负值．可知，若物体在参考平面的下方时,质量越大的物体的重力势能越小．3．重力势能的变化与所选参考平面的位置有关吗？提示：没有．因重力势能的变化在数值上等于重力做的功，而重力做的功只取决于初、末位置的高度差，与参考平面的位置无关．思考感悟：练一练1．[2019·山东省普通高中合格考试]如图所示，质量为m的工件悬吊在水平操作台面上方,工件重心离地面的高度为h1,操作台面离地面的高度为h2,已知重力加速度为g,若选操作台面为零势能面,则工件的重力势能为（）A．mgh1B．mgh2C．mg(h1－h2) D．mg（h1＋h2)答案：C2．[2019·北京市普通高中合格考试]在地面上以初速度v0把物体竖直向上抛出，经过时间t1，物体到达最高点．不计空气阻力,在上升过程中,物体的速度v随时间t的变化关系如图所示．在0～t1时间内，物体的重力势能( )A．保持不变B．逐渐减小C．逐渐增大D．先增大后减小答案:C3．[2019·浦东新区高中合格考试］如图所示，一个物体由静止开始,从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平面上的C1、C2、C3处．已知三个斜面的动摩擦因数都相同，则下列说法正确的是（）A．物体到达C3处重力做功最多B．物体到达C2处重力做功最多C．物体到达C1处重力做功最多D．物体到达C1、C2、C3处重力做功相等答案:D4．［2019·河北武邑中学高一期末]一个100 g的小球从1。
高中物理 专题7.4 重力势能(讲)(基础版)(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（讲）（基础版）（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（讲）（基础版）（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※知识点一、重力做的功1．做功表达式W＝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G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.★练一练：判断下列说法正确还是错误？(1）物体只要运动，其重力一定做功。
( ）（2)物体向高处运动时，重力一定做负功.（）(3）质量越大，重力做功越多.（)（4）物体的高度只要发生变化，其重力一定做功。
( )（5)重力做功多少取决于物体的重力和它通过的路程。
（）【答案】（1)×(2)√（3)×（4）√（5）×※知识点二、重力势能1．定义：物体的重力与所处高度的乘积.2．大小：表达式E p＝mgh；单位：焦耳，符号：J。
3．标矢性：重力势能是标量，只有大小、没有方向。
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＝－ΔE p。
(2)两种情况5．重力势能的相对性、标矢性和系统性重力势能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)标矢性重力势能为标量，其正负表示重力势能大小。
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。
重力势能(解析版)--高一物理专题练习(内容+练习)
重力势能--高一物理专题练习（内容+练习）一、重力做的功1．重力所做的功W G ＝mg Δh ，Δh 指初位置与末位置的高度差．2．重力做功的特点：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．二、重力势能1．定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能．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．4．重力做功和重力势能变化的关系：重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加．关系式：W G ＝E p1－E p2.三、重力势能的相对性1．重力势能的相对性在参考平面上物体的重力势能为0.选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值相同．(后两空选填“相同”或“不同”)2．标矢性：重力势能为标量，其正负表示重力势能的大小．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．四、弹性势能1．定义：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而具有的势能，叫弹性势能．2．影响弹性势能的因素(1)弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，在弹性限度内，形变越大，弹簧的弹性势能就越大．(2)弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关：在弹性限度内，不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数越大，弹性势能越大．一、单选题1．棱长为1m 、质量为2kg 的匀质正方体置于教室水平地板上，地板与水平天花板的高度差为3m 。
以天花板为零势能面，则该正方体的重力势能为（g 取210m/s ）（）A ．20JB ．40J-C ．50J-D ．60J-【答案】C【解析】依题意，正方体的重心距天花板的距离为3m0.5m 2.5ms=-=以天花板为零势能面，则正方体的重心距天花板的高度为2.5mh s=-=-根据重力势能的定义式，可得p 50JE mgh==-故选C。
2．如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法错误的是（ ）A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能先增大后减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性势能一直变大C．运动员整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功D．运动员整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关【答案】D【解析】A．蹦极绳张紧后的下落过程中，开始时弹力小于重力，速度逐渐增大，当弹力等于重力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，速度逐渐减小，直到为零，所以动能先变大后变小，故A正确，不符合题意；B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直做负功，弹性势能一直增加，故B正确，不符合题意；C．整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功，故C正确，不符合题意；D．整个下落过程中，重力势能的改变量只与高度差有关，与重力势能的零势能点选取没有关系，故D错误，符合题意。
近年高中物理第七章机械能守恒定律7.4解密重力势能与弹性势能练习新人教版必修2(2021年整理)
2018高中物理第七章机械能守恒定律7.4 解密重力势能与弹性势能练习新人教版必修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（2018高中物理第七章机械能守恒定律7.4 解密重力势能与弹性势能练习新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。
本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为2018高中物理第七章机械能守恒定律7.4 解密重力势能与弹性势能练习新人教版必修2的全部内容。
解密重力势能与弹性势能（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. Mga5. 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 l B. 21 mg l C 。
人教版2019必修第二册高中物理同步练习8.2.1重力势能(原卷版+解析)
8.2.1重力势能一、单选题1．（2023春·北京海淀·高一清华附中校考期中）关于重力势能的理解，下列说法正确的是（）A．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0B．重力势能可以为负值，说明重力势能是矢量C．当重力对物体做正功时，物体的重力势能增加D．重力势能是物体和地球共有的2．（2023春·北京海淀·高一北理工附中校考期中）关于重力势能，下列说法中正确的是（）A．一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，重力势能变小了B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定D．重力势能的变化量等于重力对物体做功的负值3．（2023春·江苏盐城·高一盐城市第一中学校联考期中）如图所示，一质量为m可看成质点的小球，从离地面高度h的A点自由下落到地面上的B点，下列说法正确的是（）A．小球在B点时的重力势能一定等于零B．小球在A点时的重力势能一定大于零C．小球下落的过程中，重力做负功，重力势能增加D．小球下落的过程中，重力做正功，重力势能减少4．（2023春·内蒙古赤峰·高一校考阶段练习）如图所示，质量为m，长为L的均匀链条放在光滑水平桌面上，且使长度的14垂在桌边，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边过程中重力所做的功为（）A．1532mgL B．12mgL C．34mgL D．mgL5．（2023春·山东枣庄·高一统考期中）如图所示，质量为m的均匀金属链条，长为L，有一半在光滑的足够高的斜面上，另一半竖直下垂在空中。
已知斜面倾角为30°，顶端是一个很小的圆弧。
从静止开始释放后整个链条滑动，当链条刚好全部滑出斜面时，重力势能的减少量为（）A ．516mgLB ．58mgLC ．316mgLD ．38mgL 6．（2023春·湖南长沙·高一雅礼中学校考期中）如图甲为一种儿熊玩具——不倒翁，其纵截面如图乙，底部是半球形，球心为O ，顶点为P 。
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二高一课后练习7.4重力势能.docx
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.。
【推荐】高一物理必修2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 g，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。
重力势能同步练习-2023-2024学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
重力势能知识回顾一、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．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．二、重力势能1．定义：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能．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：在国际单位制中重力势能的单位是焦耳（J），与功的单位相同．三、重力势能的性质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①选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的．②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．标矢性重力势能为标量，其正负表示重力势能的大小．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系统共有的．一．选择题1．如图所示，桌面离地面的高度是0.8m，坐标系原点O定在桌面上，向下方向为坐标轴的正方向，g＝10m/s2．通过测量，确定质量m＝1.0kg的物体从O运动到B处过程，重力做的功约是（）A．8J B．5J C．﹣5J D．﹣13J2．质量为1kg的物体从30m高处自由下落2s，设地面处的重力势能为零，此时它的重力势能为（）A．200J B．300J C．100J D．400J3．关于物体所具有的机械能，下列说法中正确的是（）①重力势能等于零，就是没有重力势能②重力势能可以取负值，机械能也可以取负值③动能不可能取负值，但机械能能取负值④机械能等于零，就是没有机械能A．只有①②B．只有②③C．只有①④D．只有①②③4．如果只有重力对物体做功，下列说法正确的是（）A．重力做正功，机械能增加B．重力做负功，机械能减小C．重力做负功，重力势能减少D．无论重力做正功还是做负功，机械能都不改变5．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，若以桌面为零势能参考平面，那么小球落地时的重力势能是（）A．mgH B．mgh C．0D．﹣mgh6．如图所示，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，假设桌面处重力势能为零，则小球落地前瞬间的重力势能为（）A．mgh B．mgH C．mg（H+h）D．﹣mgh7．如图所示，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，假设物体在桌面处的重力势能为0，则小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为（）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）8．物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（）A．重力做功为50JB．物体的重力势能减少了50JC．物体的动能一定减少50JD．物体的重力势能增加了50J9．关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是（）A．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能减少B．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做正功，重力势能增加C．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能增加D．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做正功，重力势能减少10．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。
人教版高中物理必修二高一第七章第四节重力势能同步练习题.docx
高中物理学习材料桑水制作人教版物理高一必修二第七章第四节重力势能同步练习题一、选择题1、关于重力势能的说法正确的是（）A．重力势能由重物本身因素决定B．重力势能有负值，所以重力势能是矢量C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能D．重力做功引起重力势能变化2、物块克服重力做功20J，则它的重力势能（）A．增加20JB．减少20JC．不变D．不能确定3、如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处自由下落，已知桌面离地高度为h，若以桌面为参考平面，则小球落到地面时的重力势能为（g为重力加速度）（）A．-mg hB．-mg（H+h）C．mgHD．mg（H-h）4、下列说法中正确的是（）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、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．铁块的重力势能等于木块的重力势能C．铁块的重力势能小于木块的重力势能D．上述三种情况都有可能E表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，6、物体做自由落体运动，pE和h之间关系的是（）下列所示图象中，能正确反映pA．B．C．D．7、下列关于重力势能的说法中正确的是（）A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零C．当物体放在地面上，它具有的重力势能一定为零D．重力势能是相对于零势能面而言的，因此重力势能具有相对性8、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 ．Mga9、关于重力势能，下列说法中不正确的是（ ）A ．物体的重力势能值随参考平面的选定不同而不同B ．物体的重力势能实际上是物体和地球所组成的系统的重力势能C ．重力对物体做正功，则物体的重力势能增加D ．物体位于重力势能参考面以下时，物体的重力势能为负值10、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（ ）A ．等于MgHB ．小于MgHC ．大于MgHD ．无法确定11、如图所示，质量相同的A 、B 两物体分别从静止开始落下两口井甲和乙，已知甲井比乙井深，以地面为零势能面，则两物体落到井底时，它们的重力势能pA E 、pB E 的关系是（ ）A ．pA pB E E ＞B ．pA pB E E ＜C ．pA pB E ED ．无法比较12、如图所示，B 物体的质量是A 物体质量的12，在不计摩擦阻力的情况下，A 物体自H 高处由静止开始下落．以地面为参考平面，当物体A 的动能与其势能相等时，物体距地面的高度是（ ）A ．15HB ．25H C ．45H D ．13H 13、质量为m 的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高h ，物体到达的最高点距桌面高为H ，若以地面为参考面，则物体落地时的重力势能P E 和整个过程中重力所做的功G W 为（ ）A ．0 mghB ．-mgh mg （h+H ）C ．0 mgHD ．-mgh mg （h+2H ）14、物块A 质量为m ，置于光滑水平地面上，其上表面固定一根轻弹簧，弹簧原长为0L ，劲度系数为k ，如图所示．现将弹簧上端B 缓慢的竖直向上提起一段距离L ，使物块A 离开地面，若以地面为势能零点，则这时物块A 具有的重力势能为（ ）A ．0mg L L +（）B ．0()mg mg L L k++C ．0()mg mg L L k-+ D ．()mg mg L k - 15、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．22m g mgHk+C．22m g mgHk-D．mgmgHk+二、填空题16、物体在运动过程中，克服重力做功50J，则重力做功为，物体的重力势能一定，（填增加或减小）17、井深8m，井上支架高2m，在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体．若以地面为参考平面，则物体的重力势能为；若以井底面为参考平面，则物体的重力势能为．18、重力势能的大小与参考平面的选取（有关或无关），重力势能的变化量与参考平面的选取（有关或无关）．19、一长为L、质量m且分布均匀的细绳平放在水平地面上，把这根细绳从一端缓慢提起．当这根绳的末端刚离地面时，绳子的重力势能增加．20、如图所示，质量为m、长度为L的匀质铁链的一半搁在倾角为30°的粗糙斜面上，其余部分竖直下垂．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．三、解答题21、如图所示，桌面距地面0.8m，一物体质量为2kg，放在距桌面0.4m的支架上．（g取210/m s）（1）以地面为零势能位置，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中，势能减少多少？（2）以桌面为零势能位置，计算物体具有的势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中势能减少多少？22、如图所示，质量为0.5kg 的小球，从桌面以上高1.2m 的A 点下落到地面的B 点，已知桌面高0.8m ，求：（1）以桌面为参考平面，小球在A 点和B 点的重力势能．（2）以地面为参考平面，从A 到B 的过程中小球重力势能的变化．（取210/g m s ）23、如图所示，质量均为m 的A 、B 两物体，用劲度为k 的轻质弹簧相连，A 被手用外力F 提在空中静止，这时B 离地面的高度为h ．放手后，A 、B 下落，若B 与地面碰撞后不再反弹，求：A 从开始下落到其速度达到最大的过程中，A 的重力势能的改变量．24、黄果树大瀑布自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210/m s ）．25、如图所示，劲度系数为1k 的轻质弹簧两端分别与质量为1m 、2m 的物块1、2拴接，劲度系数为2k 的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上（不拴接），整个系统处于平衡状态．现施力将物块1缓慢竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面．在此过程中，物块2的重力势能增加了多少？ 物块1的重力势能增加了多少？参考答案：1、D2、A3、A4、D5、C6、B7、D8、A9、C10、B11、B12、B13、A14、D15、C16、-50J，增加17、-100J，700J18、有关，无关19、12 mgL20、716mgL21、8J ，8J22、（1）以桌面为参考平面，A 点的重力势能为：10.510 1.26PA E mgh J J ==⨯⨯=B 点的重力势能为：20.5100.84PB E mgh J J ==⨯⨯-=-（） （2）从A 到B 的过程中小球重力势能的变化等于负的重力所做的功， 即0.510210P G AB E W mgh J J =-=-=-⨯⨯=-V 23、两物体用手提着时，B 处于平衡状态，故弹力大小为：F=mg ， 由胡克定律：F=kx 得弹簧伸长量为：1mg x k= 当落地后，弹力为mg 时，弹簧又被压缩量为：2mg x k =， 故A 共下落的距离：122mg x x x h h k=++=+ 所以物体A 下落过程中，重力势能的改变量是：2()p mg E mg h k =+V 24、1s 水流对水轮机所做的功：33371.010/2010/70 1.410W Gh vgh kg m m N kg m J ρ===⨯⨯⨯⨯=⨯； 由功能关系得，水的重力势能减少量71.410E W J ==⨯V ． 25、劲度系数为1k 的轻弹簧处于压缩状态，压缩量为：111m g x k ＝ 处于拉伸状态时的拉伸量为：221m g x k ＝ 开始平衡时，劲度系数为2k 的轻弹簧处于压缩状态，压缩量为：1232m g m g x k +＝物块2重力势能增加了：21223212222m g m g (m m )m gx m g m g k k ++⨯=＝ 物块1重力势能的增加量为：121123112211()()()m g x x x m m m g k k ++++＝。
新教材高中物理 第八章 机械能守恒定律 2 重力势能练习(含解析)新人教版必修第二册
2重力势能1.将一个物体由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.与物体是做加速、减速或匀速运动有关D.与物体初、末位置高度差有关解析将物体由A移至B,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A、B、C错,D对。
答案D2.一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。
答案C3.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(s)时重力势能减少量为()A.mg2t2sin αB.mg2t2C.mg2t2D.mg2t2sin2α解析物体下滑的加速度a=g sinα,t秒时物体下滑的距离s=at2=gt2sinα,下滑的高度h=s sinα,物体重力势能的减少ΔE p=mgh=mg2t2sin2α。
答案D4.如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。
用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距l。
重力加速度大小为g。
在此过程中,外力做的功为()A.mglB.mglC.mglD.mgl解析根据题意,此过程中外力做的功等于细绳增加的重力势能,MQ的下半部分质量为的重心升高了,故增加的重力势能为ΔE p=mgl,所以外力做功mgl,A正确。
答案A5.如图所示,在水平面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,如果人工将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功()A.n(n-1)mghB.n(n-1)mghC.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=ΔE p=nmg×nh-nmg×h=n(n-1)mgh,B项正确。
高中物理 74 重力势能课后提升考能 新人教版必修2
【金版教程】2014年高中物理 7-4 重力势能课后提升考能 新人教版必修2A. 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. 在地面上的物体具有的重力势能一定等于零 答案：AB解析：重力势能是由物体和地球的相对位置所决定的，是地球和物体所共有的，A 、B 正确；由于重力势能的大小与零势能面的选取有关，所以重力势能等于零，不等于没有对外做功的本领，C 错误；只有选地面为零势能面时，地面上的物体的重力势能才为零，否则不为零，D 错误．2. [2013·太原高一检测]在距离地面高2 m 的平台上，以15 m/s 的初速度竖直上抛一质量为1 kg 的石块，不计空气阻力，取g ＝10 m/s 2，则 ( )A. 抛出后第2 s 内重力所做的功是100 JB. 抛出后第2 s 内重力所做的功是0C. 前3 s 内，重力的功率恒定D. 前3 s 内，重力一直做正功 答案：B解析：第2 s 内石块的位移Δx ＝[(15×2－12×10×22) m －(15×1－12×10×12)m]＝0 m ，故石块的重力在第2 s 内不做功，A 错误，B 正确；石块上升到最高点的时间t ＝v 0g＝1.5 s ，故3 s 末，石块又落回到抛出点. 前3 s 内，石块先减速上升，后加速下降，重力的功率先减小，后增大，C 错误．前3 s 内，石块的重力先做负功再做正功，直到3 s 末，重力做功为零，D 错误．3. 如下图所示是位于锦江乐园的摩天轮，高度为108 m ，直径为98 m ．一质量为50 kg 的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25 min.如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的(取g ＝ 10 m/s 2)( )A. 重力势能为5.4×104 J，角速度为0.2 rad/sB. 重力势能为4.9×104 J，角速度为0.2 rad/sC. 重力势能为5.4×104 J，角速度为4.2×10－3 rad/sD. 重力势能为4.9×104 J，角速度为4.2×10－3 rad/s答案：C解析：以地面为零势能面，游客到达最高处时的高度为h＝108 m，故重力势能为E p＝mgh＝5.4×104 J．游客乘坐摩天轮匀速转动一圈需25 min，则角速度ω＝2πT＝2×3.1425×60rad/s＝4.2×10－3 rad/s.故选项C正确．4. [2013·无锡高一检测]小强从深4 m的水井中匀速提取50 N的水桶至地面，在水平道路上行走了12 m，再匀速走下 6 m深的地下室，则此人用来提水桶的力所做的功为( )A. 500 JB. 1100 JC. －100 JD. 100 J答案：C解析：整个过程中，人提水的力等于水桶的重力大小，水桶的高度下降了2 m．因此，人对水桶做的功W＝－Fh＝－mgh＝－50×2 J＝－100 J，C正确．5. [2013·枣庄高一检测]某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是 ( )A. 从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B. 从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C. 从A到B重力做功mg(H＋h)D. 从A到B重力做功mgH答案：D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，从A到B 的高度是H，故从A到B重力做功mgH，D正确．6. [2013·大同高一检测]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有关，所以无法确定答案：B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．7. [2013·徐州高一检测]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 J答案：C解析：整个过程重力对球做正功，其大小为W＝mgΔh＝mg(h1－h2)＝0.55 J，A、B错误；重力做正功，重力势能减少，且重力做多少正功，重力势能就减少多少，因此球的重力势能减少0.55 J，C正确，D错误．8. 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答案：A解析：无论在什么情况下，阻力一定做负功，A对．加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B错．系统下降，重力做正功，所以它的重力势能减少，C错．由于系统做变速运动，系统在相等时间内下落的高度不同，所以重力做功不同，D错．9. 地面上竖直放置一根劲度系数为k，原长为L0的轻弹簧，在其正上方有一质量为m的小球从h 高处自由落到轻弹簧上，弹簧被压缩，则小球速度最大时重力势能为(以地面为参考平面) ( )A. mg (L 0－mgk)B. m 2g 2kC. mgL 0D. mg (h ＋L 0)答案：A解析：当mg ＝kx 0时，x 0＝mgk，小球速度最大，此时小球的重力势能为E p ＝mg (L 0－x 0)＝mg (L 0－mg k)．10. 物体做自由落体运动，如图所示为其相对于地面的重力势能与下落速度的关系图象，其中正确的是( )答案：C解析：若下落高度为h ，则h ＝v 22g ，减少的重力势能为mgh ＝mg v 22g ＝12mv 2，相对于地面的重力势能为E p ＝mgh 0－mgh ＝mgh 0－12mv 2，式中h 0为起始高度，即E p 与v 的关系图象为抛物线的一部分，故C 正确．11. 起重机以g4的加速度，将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升h 高度，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？(空气阻力不计)答案：34mgh mgh 增加了mgh解析：由物体运动的加速度，据牛顿第二定律可确定物体所受的合力及钢索对物体的拉力．再由功的定义式及重力做功与重力势能的变化关系求解．由题意可知起重机的加速度a ＝g4，物体上升高度h .根据牛顿第二定律得mg －F ＝ma ，F ＝mg －ma ＝mg －m g 4＝34mg ，方向竖直向上．所以拉力做功W F ＝Fh cos0°＝34mgh ，重力做功W G ＝mgh cos180°＝－mgh ，即物体克服重力做功为mgh ，又因为W G ＝E p 1－E p 2＝－mgh ，W G <0，E p 1<E p 2即物体的重力势能增加了mgh .12. 质量为m 的均匀链条长为L ，开始放在光滑的水平桌面上时，有14的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，问：从开始到链条刚好滑离桌面过程中重力势能变化了多少？答案：减小1532mgL解析：设桌面为参考平面，开始时重力势能 E p 1＝－14mg ×L 8＝－mgL32.末态时重力势能E p 2＝－mg ×L 2＝－mgL2.故重力势能变化ΔE p ＝E p 2－E p 1＝－1532mgL .。
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** 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 J
B．物体的重力势能一定减少100 J
C．物体的动能一定增加100 J
D．物体的动能一定减少100 J
3．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2mgh
C．空气阻力做的功为零
D．空气阻力做的功为－2fh
7．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：CD
2. 答案：A
3. 答案：AB
4. 答案：BD
5. 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。
因此，木球的重力势能大于铁球的重力势能。
6. 答案：AD 解析：上升过程中重力做功为－mgh ，下降过程中重力做功为mgh ，所以整个过程中重力做功为零。
上升过程中阻力向下，故阻力做功为W f ＝－fh ，下降过程中，阻力向上，故阻力做功为W f ＝－fh ，所以整个过程中阻力做功为－2fh ，故选A 、D 。
7. 答案：98 J 增加了98 J
解析：铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了2l h =，因而物体克服重力所做的功为11109.82J 98J 22
W mgl ==⨯⨯⨯=，铁链的重力势能增加了98 J 。
铁链重力势能的变化还可由初、末态的重力势能来分析。
设铁链初态所在水平位置为零参考平面，则E p1＝0，22p mgl E =，铁链重力势能的变化211109.82J 98J 22
p p mgl Ep E E ∆=-==⨯⨯⨯=，即铁链重力势能增加了98 J 。
8. 答案：减少mgl
解析：分析整个过程，a 球的重力做正功，而b 球的重力做负功，故a 球的重力势能减少ΔE p a ＝－2mgl ；b 球的重力势能增加ΔE p b ＝m gl ，系统重力势能变化量为ΔE p ＝－mgl ，即系统重力势能减少了mgl 。