2025版高中物理课时作业十四重力势能含解析新人教版必修2

PAGE5-课时作业(十四)重力势能A组：基础落实练1．沿高度相同，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物体克服重力做功多C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动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解析：不论接触面是光滑还是粗糙，也不论是直线运动还是曲线运动，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．所以只有选项D正确．答案：D2．一物体在自由下落过程中，重力做了2J的功，则()A．该物体重力势能削减，削减量等于2JB．该物体重力势能削减，削减量大于2JC．该物体重力势能削减，削减量小于2JD．该物体重力势能增加，增加量等于2J解析：重力做正功时重力势能减小，重力做多少功重力势能就减小多少，故选项A正确．答案：A3．如图所示是探讨物体的重力势能与哪些因素有关的试验示意图，下列对于此图的分析错误的是()A．比较甲和乙，说明质量相等的物体被举得越高，势能越大B．比较甲和丙，说明在同一高度处，质量越小的物体势能越小C．比较乙和丙，说明质量越大的物体，势能越大D．小木桩进入沙中越深，说明物体对木桩做的功越多解析：重力势能跟物体的质量和高度有关系，物体的质量越大，高度越大，重力势能就越大．试验中采纳限制变量法来探讨重力势能的影响因素，明显，本题选项C中，比较乙和丙时，物体的质量和高度都不相同，不能得出选项C中的结论．答案：C4．[2024·安庆一中检测](多选)如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点．以下表述正确的是()A．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大B．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小C．若以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能大于零D．无论以何处水平面为参考平面，小球在B点的重力势能均比C点大解析：由于B点位置比C点高，无论以何处为参考平面，小球在B点的重力势能都大于C点的重力势能，选项A、D正确．答案：AD5．(多选)物体在运动过程中，克服重力做功100J，则以下说法正确的是()A．物体的高度肯定降低了B．物体的高度肯定上升了C．物体的重力势能肯定是100JD．物体的重力势能肯定增加100J解析：克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度上升，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，但重力势能是相对的，增加100J的重力势能，并不代表现在的重力势能就是100J，故B、D正确，A、C错误．答案：BD6．一个质量为m＝1kg的小球从倾角α＝30°的光滑斜面上静止释放，经过一段时间沿着斜面运动了10m，则这个过程中小球重力势能的变更量以及重力做功的平均功率是(g＝10m/s2)()A．－50J25WB．－50J50WC．－100J25WD．－100J50W解析：ΔEp＝－mgΔh＝－50J，P＝eq\f(mgΔh,t)＝25W.答案：A7．为了平安起见，跨河大桥通常建成拱形，如图所示，M、N为水平面上的两点，O点为拱桥的最高点，且最高点距离水平面的高度为h，一质量为m的卡车以恒定不变的速率由M经O到达N点，则()A．由于M、N在同一水平面上，则卡车在整个运动过程中重力始终不做功B．卡车的重力势能先减小后增大，重力先做负功后做正功C．卡车的重力势能先增大后减小，重力先做正功后做负功D．卡车的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功解析：由M到O的过程中，卡车向高处运动，重力势能增加，重力做负功，由O到N的过程中，卡车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，D正确．答案：D8．物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是()解析：设物体起先下落时的重力势能为Ep0，物体下落高度h过程中重力势能削减量ΔEp＝mgh，故物体下落高度h时的重力势能Ep＝Ep0－ΔEp＝Ep0－mgh，即Ep­h图象为倾斜直线，B正确．答案：B9.如图为某台球室悬挂的吊灯，已知吊灯的质量为m，吊灯到地面的竖直距离为h1，到天花板的竖直距离为h2，小亮认为吊灯的重力势能为－mgh2，则他选择的参考平面为()A．地面B．天花板C．台球桌的桌面D．吊灯所在的水平面解析：重力势能表达式Ep＝mgh，其中h为物体相对零势能面的高度，小亮认为吊灯的重力势能为－mgh2，则吊灯离参考平面的高度为－h2，即以天花板为参考平面，选项B正确．答案：BB组：实力提升练10．[2024·江苏无锡江阴四校检测]质量为m的物体，由静止起先下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为eq\f(4,5)g，在物体下落高度h的过程中，下列说法不正确的是()A．物体重力做的功为mghB．物体重力势能削减了mghC．物体克服阻力所做的功为eq\f(mgh,5)D．物体所受阻力做功为eq\f(mgh,5)解析：物体重力做的功为mgh，重力势能削减了mgh，A、B正确；物体受到的阻力大小f＝mg－ma＝eq\f(mg,5)，则物体克服阻力所做的功为eq\f(mgh,5)，阻力做功为－eq\f(mgh,5)，C正确，D错误．本题选择不正确的选项，故选D.答案：D11.(多选)两个质量相等的小球A、B处在同一水平线上，当小球A被水平抛出的同时，小球B起先自由下落，不计空气阻力，则()A．在相等时间内，两小球的速度增量相等B．在同一时刻，两小球的重力的功率不相等C．在下落过程中，两小球的重力做的功不相等D．在下落过程中，两小球重力的平均功率相等解析：两小球的加速度均为重力加速度，相等时间内，速度增量相等，选项A正确；小球A重力的功率PA＝mgvAcosα＝mg·gt＝PB(α为小球A的速度与竖直方向的夹角)，选项B错误；在同一时间内，两小球下落的高度相等，由WG＝mgΔh知，重力做的功相等，选项C错误；因两小球下落用时相等，由P＝eq\f(W,t)知，重力的平均功率相等，故选项D正确．答案：AD12．[2024·山东青岛期末]如图所示，质量为60kg的某运动员在水平地面上做俯卧撑运动，运动过程中可将他的身体视为一根直棒，已知重心在C点，过C点作地面的垂线，该垂线与脚及两手连线中点间的距离OA、OB分别为1.0m和0.60m，若他在1min内做了30个俯卧撑，每次肩部上升的距离均为0.4m，g取10m/s2，则运动员1min内克服重力做功约为()A．150JB．204JC．4500JD．7200J解析：由几何学问可知，运动员肩部上升的距离为0.4m时，运动员重心上升的高度为h＝eq\f(OA,OA＋OB)×0.4m＝0.25m，则做一个俯卧撑克服重力做功W克1＝mgh＝60×10×0.25J＝150J1min内做了30个俯卧撑，则运动员1min内克服重力做功W克＝30W克1＝4500J，故C正确．答案：C13.如图所示，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