物理（人教版必修2）练习第7章第4节重力势能（活页作业）

活页作业(十四)重力势能(15分钟50分)一、选择题(每小题5分，共35分)1．沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是()A．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多D．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同解析：重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论是光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动．物体克服重力做多少功(重力做多少负功)它的重力势能必增加多少．答案：D2．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．mgh B．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah解析：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，选项A正确．答案：A3．关于重力势能，下列说法正确的是()A．重力势能的大小只由重物本身决定B．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能小于零D．重力势能实际是物体和地球所共有的解析：重力势能具有系统性，我们通常所说某物体具有的重力势能是多少，实际上为物体和地球所共同具有的．重力势能具有相对性，只有选定了零势能面之后，才能具体地说某物体具有的重力势能是多少，所以选项D正确，选项A、B、C错误．答案：D4．如图所示，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()A．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)解析：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)．选项D正确．答案：D5．(多选)关于重力做功和重力势能变化，下列说法正确的是()A．做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能减少B．做竖直上抛运动的物体，重力势能在不断增加C．做平抛运动的物体，重力势能在不断减少D．只要物体高度降低了，重力势能就减少解析：重力做正功时，重力势能减少，重力做负功时，重力势能增大．因此只需要判断重力做正功还是做负功，即可判断出重力势能的变化．答案：CD6．(多选)一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中()A．地板对物体的支持力做正功B．重力做正功C．支持力对物体做功等于重力势能增加量D．物体克服重力做功等于重力势能增加量解析：物体向上运动，位移方向向上，所以支持力做正功，重力做负功，选项A正确，选项B错误．根据重力做功和重力势能变化的关系，选项D正确．升降机加速上升时，支持力大于重力，支持力做功不等于克服重力做功，也就不等于重力势能增加量，选项C错误．答案：AD7．关于重力势能，下列说法正确的是()A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5J变化到－3J，重力势能减少了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功解析：物体的重力势能与参考平面有关，同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同，选项A错误．物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大；物体在零势能面以下，距零势能面的距离越大，重力势能越小，选项B错误．重力势能的正、负号表示大小，－5J的重力势能小于－3J的重力势能，选项C错误．重力做的功量度了重力势能的变化，选项D正确．答案：D二、非选择题(15分)8．如图所示，桌面距地面0.8m，一物体质量为2kg，(1)以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面的过程中，重力势能减少了多少？(2)以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面的过程中，重力势能减少了多少？解析：(1)以地面为参考平面，物体的高度h1＝1.2Ep1＝mgh1＝2×10×1.2J＝24J物体落至桌面时的重力势能为Ep2＝mgh2＝2×10×0.8J＝16J物体重力势能的减少量ΔEp＝Ep1－Ep2＝(24－16)J＝8J．(2)以桌面为参考平面时：Ep1′＝8J，Ep2′＝0，则物体落至桌面时重力势能的减少量ΔEp′＝8J．答案：(1)24J8J(2)8J8J(25分钟50分)一、选择题(每小题5分，共30分)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：重力做功只与初末位置高度差有关，与路线长度、是否有阻力、加速还是减速等因素无关，选项D正确.答案：D2．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ts时重力势能减少量为()A．eq\f(1,2)mg2t2sinα B．eq\f(1,2)mg2t2C．mg2t2 D．eq\f(1,2)mg2t2sin2α解析：物体沿斜面加速下滑，下滑长度L＝eq\f(1,2)gt2sinα，下滑高度h＝Lsinα＝eq\f(1,2)gt2sin2α，所以重力势能减少Ep＝mgh＝eq\f(1,2)mg2t2sin2α．答案：D3．(多选)关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是()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：重力势能的大小与参考平面的选取有关，故选项C错误；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；重力做多少功，物体的重力势能就变化多少，重力势能的变化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：ABD4．(多选)物体在运动过程中，克服重力做的功为50J，则()A．重力做功为50J B．物体的重力势能一定增加了50JC．物体的动能一定减少50J D．重力做了50J的负功解析：物体克服重力做功，说明重力做负功，选项A错误，选项D正确．克服重力做多少功，重力势能就增加多少，选项B对．本题中机械能不一定守恒，动能不一定减少50J，所以选项C错误．答案：BD5．如图所示是位于锦江乐园的摩天轮，高度为108m，直径为98m．一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25min.如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的(A．重力势能为5.4×104J，角速度为0.2rad/sB．重力势能为4.9×104J，角速度为0.2rad/sC．重力势能为5.4×104J，角速度为4.2×10－3rad/sD．重力势能为4.9×104J，角速度为4.2×10－3rad/s解析：以地面为零势能面，游客到达最高处时的高度为h＝108m，故重力势能为Ep＝mgh＝5.4×104J．游客乘坐摩天轮匀速转动一圈需25mim，则角速度ω＝eq\f(2π,T)＝eq\f(2×3.14,25×60)rad/s＝4.2×10－3rad/s.故选项C正确．答案：C6．一物体在自由下落过程中，重力做了6J的功，则()A．该物体重力势能减少，减少量等于6JB．该物体重力势能减少，减少量大于6JC．该物体重力势能减少，减少量小于6JD．该物体重力势能增加，增加量等于6J解析：物体在自由下落过程中，重力做了6J的功，则该物体重力势能减少，减少量等于6J，选项A正确．答案：A二、非选择题(每小题10分，共20分)7．起重机以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h高度，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？(空气阻力不计)解析：由物体运动的加速度，据牛顿第二定律可确定物体所受的合力及钢索对物体的拉力，再由功的定义式及重力做功与重力势能的变化关系求解．由题意可知起重机的加速度a＝eq\f(g,4)，物体上升高度为h根据牛顿第二定律得mg－F＝maF＝mg－ma＝mg－meq\f(g,4)＝eq\f(3,4)mg，方向竖直向上所以拉力做功WF＝Fhcos0°＝eq\f(3,4)mgh重力做功WG＝mghcos180°＝－mgh，即物体克服重力做功为mgh，又因为WG＝Ep1－Ep2＝－mgh，WG＜0，Ep1＜Ep2，即物体的重力势能增加了mgh．答案：eq\f(3,4)mgh－mgh增加了mgh8．一条长为l、质量为m的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如图所示，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，链条的重力势能增加多少？解析：悬在桌边的eq\f(1,3)l