高中物理人教版第七章机械能守恒定律 第七章第四节重力势能

第七章机械能守恒定律第四节重力势能A级抓基础1．关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中错误的是()A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C．地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D．重力做功的多少与参考平面的选取无关解析：重力做正功时，物体由高处向低处运动，重力势能一定减少，反之物体克服重力做功时，重力势能一定增加，故选项A、B正确；重力势能的大小与参考平面的选取有关，故选项C错；重力做多少功，物体的重力势能就变化多少，重力势能的变化量与参考平面的选取无关，所以重力做功多少与参考平面的选取无关，故选项D正确．答案：C2．关于重力做功与重力势能变化的关系，下列说法中正确的是()A．如果物体高度降低，则重力对物体做正功，物体的重力势能增加B．如果物体高度降低，则重力对物体做负功，物体的重力势能减少C．如果物体高度升高，则重力对物体做正功，物体的重力势能减少D．如果物体高度升高，则重力对物体做负功，物体的重力势能增加解析：物体高度降低，重力做正功，重力势能减少，A、B错；物体高度升高，重力做负功，重力势能增加，C错，D对．答案：D3.如图所示，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，重力加速度为g，则以下说法正确的是()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C．以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgHD．以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(H＋h)解析：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W＝mgH，又因W＝－ΔEp，所以ΔEp＝－mgH，即物体重力势能减少mgH，故C正确，A、B、D错误．答案：C4．如图所示，质量为m的小球从高度为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，当它到达高为eq\f(h,4)的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为()\f(mgh,4)\f(3mgh,4)C．mghD．0解析：A、D间的高度差为Δh＝h－eq\f(1,4)h＝eq\f(3,4)h，则重力做功为W＝eq\f(3,4)mgh.则B正确，A、C、D错误，故选B.答案：B5．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时间重力势能减少量为()\f(1,2)mg2t2sinα \f(1,2)mg2t2C．mg2t2 \f(1,2)mg2t2sin2α解析：物体下滑的加速度a＝gsinα，t时间内物体下滑的距离s＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)gsinα·t2，下滑的高度h＝ssinα，物体重力势能的减少量为mgh＝eq\f(1,2)mg2t2sin2α.D正确．答案：D6．一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m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＝10A．重力做功为JB．重力做了J的负功C．物体的重力势能一定减少JD．物体的重力势能一定增加J解析：整个过程中重力做功为WG＝mgΔh＝×10×J＝J，故重力势能减少J，所以选项C正确．答案：CB级提能力7．(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eq\f(4,5)g，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eq\f(mgh,5)C．物体重力势能减少了mghD．物体克服阻力所做的功为eq\f(mgh,5)解析：因物体的加速度为eq\f(4,5)g，由牛顿第二定律可知，mg－Ff＝ma，解得空气阻力Ff＝eq\f(1,5)mg.重力做功WG＝mgh，阻力做功Wf＝－eq\f(1,5)mgh，A、D对，B错；重力做功与重力势能变化的关系WG＝－ΔEp，重力做正功，故重力势能减小mgh，C正确．答案：ACD8．物体做自由落体运动，以下有关其相对于地面的重力势能与下落速度的关系图中正确的是()解析：设物体原来高度为h0，具有重力势能为Ep0＝mgh0，下落过程中有Ep＝mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h0－\f(1,2)gt2))＝Ep0－eq\f(1,2)mg2t2＝Ep0－eq\f(1,2)mv2，即C正确．答案：C9．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.如果人工将砖一块一块地叠放起来，那么人至少做功()A．n(n－1)mgh \f(1,2)n(n－1)mghC．n(n＋1)mgh \f(1,2)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eq\f(1,2)nh，原来的重心距地面eq\f(1,2)h，故有W＝ΔEp＝nmg·eq\f(1,2)nh－nmg·eq\f(1,2)h＝eq\f(1,2)n(n－1)mgh，B正确．答案：B10．(多选)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．软绳重力势能共减少了eq\f(1,2)mglB．软绳重力势能共减少了eq\f(1,4)mglC．软绳重力势能的减少等于重力对软绳所做的功D．软绳重力势能的减少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：软绳重力势能共减少：mgeq\b\lc\[\rc\](\a\vs4\al\co1(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)lsinθ))－\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)l))))＝eq\f(1,4)mgl，A错误，B正确；根据重力做功与重力势能变化的关系知道，软绳重力势能的减少等于重力对软绳所做的功，C正确，D错误．答案：BC11．在离地面80m高处无初速度地释放一小球，小球质量为m＝200g，不计空气阻力，g取10m/s(1)在第2s末小球的重力势能；(2)在第3s内重力所做的功和重力势能的变化．解析：(1)以释放点所在水平面为参考平面，在第2s末小球所处的高度为h＝－eq\f(1,2)gt2＝－eq\f(1,2)×10×22m＝－20m.重力势能Ep＝mgh＝200×10－3×10×(－20)J＝－40J，Ep＜0，说明小球在参考平面的下方．(2)在第3s末小球所处的高度为h′＝－eq\f(1,2)