重力势能

重力势能

1．质量相同的实心木球和铜球，放在同一水平桌面上，则它们的重力势能是： A ．木球大； B ．铜球大； C ．一样大； D ．不能比较。 2．以下叙述中正确的是：

A ．重力对物体做功越多，物体的重力势能越少；

B ．物体克服重力做功越多，物体的重力势能越少；

C ．重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零；

D ．物体没克服重力做功，物体的重力势能一定为零。

3. 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，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能 （ ） A 、mgh B 、mgH

C 、mg （H+h ）

D 、mg （H-h ） 4.物体在运动过程中，克服重力做功50J ，则( )

A.重力做功为50J

B.物体的重力势能不一定增加50J

C.物体的重力势能一定减小50J

D.重力做功为-50J

5.用起重机将质量为m 的物体匀速地吊起一段距离，那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法( )

A.重力做正功，拉力做负功，合力做功为零

B.重力做负功，拉力做正功，合力做正功

C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零

D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功

6.井深8m ，井上支架高为2m ，在支架上用一根3m 长的绳子系住一个重100N 的物体，则物体的重力势能是(以地面为参考平面)( )

A.100J

B.700J

C.－100J

D.无法确定

7．一根长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

0.5 m ，另一端仍搁在地面上，则物体重力势能的变化量为(g ＝10 m/s 2

)( ) A ．400 J B ．200 J C ．100 J D ．50 J

8．在距地面高5 m 的平台上，以25 m/s 的速率竖直向上抛出一质量为1 k g 的石块，不计

空气阻力，取g ＝10 m/s 2

，则抛出后第3 s 内重力对石块所做的功是( )

A ．-100 J

B ．50 J

C ．100 J

D ．0 J

9. 空中某点，将三个相同小球以相同的速率v 水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，下列说法正确的是( )

A.重力做功相同

B.重力的平均功率相同

C.竖直下抛的小球的重力平均功率最小

D.落地时重力的瞬时功率相同

10、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，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.MgH

B.MgH+k

Mg 2

）

（

C. Mg H －k

Mg 2

）

（

D. Mg H －

k

Mg

13. 如图所示，一人造卫星绕地球作椭圆轨道运动，试比较该卫星在近地点与远地点时的重力势能大小 E pA----------E pB ( >.

=. < )

14. (9分)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1/4的长度悬在桌边缘，如图5所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少?

15. (9分)质量为m 的小木球从离水面高度为h 处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h’，最终木球停在水面上。若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为F μ，求：

（1）木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少?它的重力势能变化了多少? （2）全过程中浮力对木球做了多少功?

（3）分析木球的运动情况，根据你现有的知识能否求出水的阻力F μ对木球做的总功?若能，请简要地说明思路。

16．(8分)如图所示，一个质量为m 的木块，以初速度v 0冲上倾角为θ的斜面，沿斜面上升L 的距离后又返回运动．若木块与斜面间的动摩擦因数为μ，

求：

（1）木块上升过程重力的平均功率是多少？木块的重力势能变化了多少？

（2）木块从开始运动到返回到出发点的过程滑动摩擦力做的功是多少？重力做的功是多少？全过程重力势能变化了多少？

17．(9分)如图所示，一个质量为m、半径为r、体积为V的铁球，用一细线拴住，慢慢地放入截面积为S、深度为h的水中．已知水的密度为ρ，求铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中，水与铁球的重力势能分别变化了多少？水与铁球组成的系统总的重力势能变化了多

18.(10分)如图3所示，一圆柱形杯子盛满水,放置在水平地面上,杯子高0.2m,水质量为3kg，

若将一圆柱形高同样为0.2m的物体按入水中,将有一半水从杯子溢出，求水溢出过程中,重力对水做了多少功.(g=10m/s2).

题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案

A

A

B

D

C

C

D

D

A

C

11．2223K g M ，2

2

235K g M 12．()l a l mg 222- 13、E PB >E pA

14、－mgL 32

15

。 15 （1）mgh （2）0 （3）水的阻力对木球做的功是－mgh 解析：（1）因为重力做功与路径无关，只与过程初、末状态的高度有关，所以全过程尽管木球在水下做了许多往复运动，但重力所做的功由h 的大小决定，即W G =mgh 。木球的重力势能减少了mgh 。（2）水对木球的浮力是一个恒力，全过程木球在浮力作用下发生的位移是零。所以水的浮力做的功是零。或者从球在水中的每一个往复过程研究浮力对木球做的功：木球在水中下落时，浮力做负功，在水中上浮时浮力做等量的正功，所以木球的每一次往复运动，水的浮力对它做功都为零，全部往复运动过程，浮力做功也为零。

（3）木球先是在空中自由下落，进入水中后由于阻力（包括浮力和因运动而产生的阻力F μ）大于重力，木球做匀减速运动，直到速度为零。之后向上做加速运动，可能越出水面向上运动，至速度为零后再下落，但后一次在水中运动的深度将小于前一次深度，经过多次往复后，静止在水面上。 从全过程来看木球的重力势能减少了，减少的重力势能通过克服水的阻力做功而转化为内能。根据功是能转化的量度知，球克服水的阻力F μ做的功W μ等于木球重力势能的减少，W μ=mgh 。

16．（1）P =

2

1

mg sin θ 重力势能增加了mgL sin θ