高中物理2练习：第七章 第5讲 重力势能 含解析

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精第5讲重力势能［时间：60分钟］题组一对重力做功的理解与计算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．只与物体初、末位置高度差有关2。如图1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eq\f（h,4）的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（)图1A。eq\f(mgh,4)B。eq\f(3mgh，4)C．mghD．03．质量为50kg、高为1。8m的跳高运动员，背越式跳过2m高的横杆而平落在高50cm的垫子上，整个过程中重力对人做的功大约为()A．1000JB．750JC．650JD．200J4．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，重力对两球所做的功都是正功C．从抛出到刚着地，重力对两球做功的平均功率相等D．两球刚着地时，重力的瞬时功率相等题组二对重力势能的理解5．下面说法中正确的是（）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零6．甲、乙两个物体的位置如图2所示，质量关系m甲<m乙，甲在桌面上，乙在地面上，若取桌面为零势能面，甲、乙的重力势能分别为Ep1、Ep2,则有（)图2A．Ep1〉Ep2B．Ep1〈Ep2C．Ep1＝Ep2 D．无法判断7．如图3所示,在离地面高为H处，将质量为m的小球以初速度v0竖直上抛，取抛出位置所在水平面为参考平面,则小球在最高点和落地处重力势能分别为（）图3A。mgeq\b\lc\（\rc\)（\a\vs4\al\co1(\f(v\o\al（2,0），2g）＋H)),0 B.eq\f(1，2)mveq\o\al（2,0)，－mgHC.eq\f（1，2)mveq\o\al（2,0)，mgH D.eq\f（1,2）mveq\o\al(2,0)，mgH＋eq\f（1，2）mveq\o\al（2,0)题组三重力做功与重力势能变化的关系8．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，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体重力势能增量之和9．物体在某一运动过程中,重力对它做了40J的负功,下列说法中正确的是()A．物体的高度一定升高了B．物体的重力势能一定减少了40JC．物体重力势能的改变量不一定等于40JD．物体克服重力做了40J的功10．如图4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（)图4A．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）11．升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升高度h时,物体增加的重力势能为（）A．mghB．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah12．一根粗细均匀的长直铁棒重600N，平放在水平地面上．现将一端从地面抬高0.50m，而另一端仍在地面上,则（）A．铁棒的重力势能增加了300JB．铁棒的重力势能增加了150JC．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13．如图5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＝eq\f(2,3)l,则小球由A点运动到C点的过程中，重力势能减少了多少?重力做功为多少？图5

答案精析第5讲重力势能1．D［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．]2．B[根据重力做功的公式,W＝mg(h1－h2）＝eq\f（3mgh，4).故答案为B.]3．D[要考虑运动员重心的变化高度,起跳时站立，离地面0.9m,平落在50cm的垫子上,重心下落了约0。4m，重力做功WG＝mgh＝200J．］4．ABD［重力做功只取决于初、末位置的高度差，与路径和运动状态无关．由W＝mgh得出重力做功的大小只由重力和高度的变化决定,故A、B项正确；由于竖直上抛比竖直下抛的运动时间长,由P＝eq\f（W，t），知P上＜P下，故C项错误；由运动学公式得出落地时速度相同，重力的瞬时功率P＝mgv，则相同，故D项正确．］5．D[重力势能的大小与参考平面的选取有关．在参考平面处，任何物体的重力势能均为零．]6．A［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．]7．B［小球能上升到的最高点与抛出点相距h＝eq\f(v\o\al（2，0），2g)，所以在最高点时具有的重力势能Ep1＝mgh＝eq\f（1,2)mveq\o\al(2,0）。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的重力势能Ep2＝－mgH。故B正确．]8．AB[根据WG＝Ep1－Ep2知，物体克服重力做的功等于重力势能增加量,A项正确；根据重力做功的特点知，从同一高度抛出物体到落地的过程中,重力做功相等，因而重力势能的减少量也相等，B项正确；重力势能的数值依赖于参考平面的选取，重力势能为零的物体，完全可以对别的物体做功，C项错误；用手托住物体匀速上升时，手的支持力等于物体的重力，手的支持力做的功等于物体克服重力做的功,也等于物体重力势能的增加量，D项错误．]9．AD［重力做负功，物体位移的方向与重力方向之间的夹角一定大于90°，所以物体的高度一定升高了，A正确；由于WG＝－ΔEp，故ΔEp＝－WG＝40J，所以物体的重力势能增加了40J，B、C错误;重力做负功又可以说成是物体克服重力做功，D正确．］10．D［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ΔEp＝－mgh－mgH＝－mg（H＋h)．所以重力势能减少了mg（H＋h)．D正确．]11．A［重力势能的改变量只与物体重力做功有关，而与其他力的功无关．物体上升h过程中，物体克服重力做功mgh,故重力势能增加mgh,选A.］12．B[铁棒的重心升高的高度h＝0.25m，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ΔEp＝mgh＝600×0.25J＝150J，故B正确．]13.eq\f(1,3）mgleq\f(1，3)mgl解析从A点运动到C点,小球下落的高度为h＝eq\f(1,