2019_2020学年高中物理第七章4.重力势能练习（含解析）新人教版必修2.docx

4.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.蹦极是一项户外极限活动。体验者站在约40米以上高度的位置,用原长为20米的弹性绳固定住后跳下,落地前弹起,反复弹起落下。忽略空气阻力的影响,在人的整个运动过程中,以下说法正确的是()A.第一次下落过程中,游客能体验失重感的位移为20 mB.第一次下落20 m后,游客开始做减速运动C.当游客下落到最低点时,游客的重力势能最小D.第一次到达最低点的瞬间,人的重力势能为零解析当游客下落20m时弹性绳到达原长,以后继续下落时,弹力先小于重力,游客继续加速下落,此过程中,游客能体验失重;以后弹力大于重力,游客加速度向上,开始减速,选项A、B错误;由功能关系可知,当游客下落到最低点时,游客所处高度最小,重力势能最小,选项C正确;因不确定零重力势能点,故无法知道第一次到达最低点的重力势能,选项D错误。故选C。答案C3.质量为m的物体,沿倾角为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.12mg2t2sin B.12mg2t2C.mg2t2D.12mg2t2sin2解析物体下滑的加速度a=gsin,t秒时物体下滑的距离s=12at2=12gt2sin,下滑的高度h=ssin,物体重力势能的减少Ep=mgh=12mg2t2sin2。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13l。重力加速度大小为g。在此过程中,外力做的功为()A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl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m3的重心升高了l3,故增加的重力势能为Ep=mg3l3=19mgl,所以外力做功19mgl,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.12n(n-1)mghC.n(n+1)mghD.12n(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12nh,原来的重心距地面12h,故有W=Ep=nmg12nh-nmg12h=12n(n-1)mgh,B项正确。答案B6.如图所示,有一连通器,左右两管的横截面积均为S,内盛密度为的液体,开始时两管内的液面高度差为h。打开底部中央的阀门K,液体开始流动,最终两液面相平。在这一过程中,液体的重力加速度为g,液体的重力势能()A.减少了14gSh2B.增加了14gSh2C.减少了12gSh2D.增加了12gSh2解析打开阀门K,最终两液面相平,相当于右管内h2的液体流到了左管中,它的重心下降了h2,这部分液体的质量m=V=Sh2=12Sh,由于液体重心下降,重力势能减少,重力势能的减少量:Ep=mgh=12Shgh2=14Sgh2,减少的重力势能转化为内能,故选项A正确。答案A能力提升在离地面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量。解析(1)在第2s末小球所处的高度h=-12gt2=-121022m=-20m重力势能Ep=mgh=0.210(-20)J=-40JEp0说明小球在参考平面的下方。(2)在第3s末小球所处的高度h=-12gt2=-1210