“四翼”检测评价（十四） 重力势能

“四翼”检测评价（十四）重力势能A组—重基础·体现综合1．关于重力势能，下列说法正确的是()A．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．处在同一高度的物体，具有的重力势能相同C．重力势能是标量，不可能有正、负值D．浮在海面上的小船的重力势能一定为零解析：选A重力势能具有系统性，重力势能是物体与地球共有的，故A正确；重力势能等于mgh，其中h是相对于参考平面的高度，参考平面不同，h不同，另外质量也不一定相同，故处在同一高度的物体，其重力势能不一定相同，B错误；重力势能是标量，但有正负，负号表示物体在参考平面的下方，故C错误；零势能面的选取是任意的，并不一定选择海平面为零势能面，故浮在海面上的小船的重力势能不一定为零，D错误。2．关于弹性势能，下列说法正确的是()A．只要发生形变，物体就具有弹性势能B．某一弹簧的长度越长，其弹性势能就越大C．在弹性限度内，弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关D．弹簧的弹力做正功，其弹性势能增加解析：选C只有发生弹性形变，物体才具有弹性势能，不是所有的形变都能使物体具有弹性势能，故A错误；弹簧的弹性势能与其弹性形变的大小有关，与其本身长度无必然联系，故B错误；在弹性限度内，弹性形变越大，弹性势能越大，故C正确；弹簧的弹力做正功，则弹簧的形变量减小，所以其弹性势能减小，故D错误。3．(2022·济南学考检测)如图所示，某同学玩蹦蹦杆，在某同学将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，某同学的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是()A．重力势能减少，弹性势能增大B．重力势能增大，弹性势能减少C．重力势能减少，弹性势能减少D．重力势能不变，弹性势能增大解析：选A弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能减少，故A正确。4.如图所示，质量关系为m1>m2>m3的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、3是光滑的，轨道2是粗糙的，重力对小球做的功分别为W1、W2、W3，则下列判断正确的是()A．W1>W2＝W3 B．W1＝W3>W2C．W1＝W2＝W3 D．W1>W2>W3解析：选D重力做功W＝mgh，h相等，由于m1>m2>m3，所以W1>W2>W3，故D正确。5．起跳摸高是同学们经常进行的一项活动。某学生身高1.80m，质量70kg，他站立举臂，手指摸到的高度为2.10m。在一次摸高测试中，如果他先下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为2.55m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7s。不计空气阻力(g取10m/s2)，该同学跳起后增加的重力势能最大值是()A．1260J B．1470JC．315J D．1785J解析：选C人的重心升高的高度为：Δh＝2.55m－2.10m＝0.45m，故该同学跳起后增加的重力势能最大值是：Ep＝mgΔh＝70×10×0.45J＝315J。C正确。6．一个100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高处，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取10m/s2)()A．重力做功为1.8JB．重力做了0.55J的负功C．物体的重力势能一定减少0.55JD．物体的重力势能一定增加1.25J解析：选C整个过程中重力做功WG＝mgΔh＝0.1×10×(1.8－1.25)J＝0.55J，故重力势能减少0.55J，所以C正确，A、B、D错误。7．如图所示，长为2m、质量为10kg的一条细铁链放在水平地面上，从提起铁链一端直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做的功为多少？(g取9.8m/s2)解析：从初状态到末状态，铁链的重心位置升高了h＝eq\f(l,2)＝1m，因而铁链的重力势能增加了mgh＝mg·eq\f(l,2)＝10×9.8×1J＝98J，故铁链克服重力做的功为98J。答案：98JB组—重应用·体现创新8．如图甲所示，一滑块沿光滑的水平面向左运动，与水平轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短，然后反向弹回，弹簧始终处在弹性限度内，图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像，则弹簧的压缩量由8cm变为4cm时，弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为()A．3.6J、－3.6J B．－3.6J、3.6JC．1.8J、－1.8J D．－1.8J、1.8J解析：选CF-x图像中图线与x轴围成的面积表示弹力做的功，则W＝eq\f(1,2)×0.08×60J－eq\f(1,2)×0.04×30J＝1.8J，根据W＝－ΔEp知，弹性势能的变化量为－1.8J，C正确。9.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．eq\f(1,2)n(n－1)mghC．n(n＋1)mghD．eq\f(1,2)n(n＋1)mgh解析：选B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＝－WG＝ΔEp＝nmg×eq\f(1,2)nh－nmg×eq\f(1,2)h＝eq\f(1,2)n(n－1)mgh，B正确。10.(2022·福州高一检测)如图所示，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eq\f(1,3)l。重力加速度大小为g。在此过程中，绳的重力势能增加()A．eq\f(1,9)mgl B．eq\f(1,6)mglC．eq\f(1,3)mgl D．eq\f(1,2)mgl解析：选A由题意可知，PM段细绳的重力势能不变，MQ段细绳的重心升高了eq\f(l,6)，则重力势能增加ΔEp＝eq\f(2,3)mg·eq\f(l,6)＝eq\f(1,9)mgl，故A正确，B、C、D错误。11.如图所示，质量相等的两木块中间连有一竖直弹簧，现用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开水平地面。开始时木块A静止在弹簧上面。设开始时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化ΔEp，下列说法中正确的是()A．Ep1＝Ep2 B．Ep1＞Ep2C．ΔEp＞0 D．ΔEp＜0解析：选A设两木块的质量均为m，开始时弹簧形变量为x1，有kx1＝mg，设B刚要离开地面时弹簧形变量为x2，有kx2＝mg，可知x1＝x2，所以Ep1＝Ep2，ΔEp＝0，A正确，B、C、D错误。12．如图所示，吊车以eq\f(g,4)的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h，则：(重力加速度为g，不计空气阻力)(1)吊车钢索的拉力对物体做的功为多少？(2)重力做的功为多少？(3)物体的重力势能变化了多少？解析：(1)设吊车钢索对物体的拉力为F，物体的加速度a＝eq\f(g,4)，方向竖直向下由牛顿第二定律得mg