高中物理人教版第七章機械能守恒定律 第七章第四節(jié)重力勢能

第七章機械能守恒定律第四節(jié)重力勢能A級抓基礎1．關于重力做功和物體的重力勢能，下列說法中錯誤的是()A．當重力對物體做正功時，物體的重力勢能一定減少B．物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加C．地球上任何一個物體的重力勢能都有一個確定值D．重力做功的多少與參考平面的選取無關解析：重力做正功時，物體由高處向低處運動，重力勢能一定減少，反之物體克服重力做功時，重力勢能一定增加，故選項A、B正確；重力勢能的大小與參考平面的選取有關，故選項C錯；重力做多少功，物體的重力勢能就變化多少，重力勢能的變化量與參考平面的選取無關，所以重力做功多少與參考平面的選取無關，故選項D正確．答案：C2．關于重力做功與重力勢能變化的關系，下列說法中正確的是()A．如果物體高度降低，則重力對物體做正功，物體的重力勢能增加B．如果物體高度降低，則重力對物體做負功，物體的重力勢能減少C．如果物體高度升高，則重力對物體做正功，物體的重力勢能減少D．如果物體高度升高，則重力對物體做負功，物體的重力勢能增加解析：物體高度降低，重力做正功，重力勢能減少，A、B錯；物體高度升高，重力做負功，重力勢能增加，C錯，D對．答案：D3.如圖所示，靜止的物體沿不同的光滑軌道由同一位置滑到水平桌面上，軌道高度為H，桌面距地面高為h，物體質量為m，重力加速度為g，則以下說法正確的是()A．物體沿豎直軌道下滑到桌面上，重力勢能減少最少B．物體沿曲線軌道下滑到桌面上，重力勢能減少最多C．以桌面為參考平面，物體重力勢能減少mgHD．以地面為參考平面，物體重力勢能減少mg(H＋h)解析：重力做功與路徑無關，所以無論沿哪條軌道下落，重力做功相同，重力做功W＝mgH，又因W＝－ΔEp，所以ΔEp＝－mgH，即物體重力勢能減少mgH，故C正確，A、B、D錯誤．答案：C4．如圖所示，質量為m的小球從高度為h處的斜面上的A點滾下，經(jīng)過水平面BC后，再滾上另一斜面，當它到達高為eq\f(h,4)的D點時，速度為零，在這個過程中，重力做功為()\f(mgh,4)\f(3mgh,4)C．mghD．0解析：A、D間的高度差為Δh＝h－eq\f(1,4)h＝eq\f(3,4)h，則重力做功為W＝eq\f(3,4)mgh.則B正確，A、C、D錯誤，故選B.答案：B5．質量為m的物體，沿傾角為α的光滑斜面由靜止下滑，當下滑t時間重力勢能減少量為()\f(1,2)mg2t2sinα \f(1,2)mg2t2C．mg2t2 \f(1,2)mg2t2sin2α解析：物體下滑的加速度a＝gsinα，t時間內物體下滑的距離s＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)gsinα·t2，下滑的高度h＝ssinα，物體重力勢能的減少量為mgh＝eq\f(1,2)mg2t2sin2α.D正確．答案：D6．一個100g的球從1.8m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25m的高度，則整個過程中重力對球所做的功及球的重力勢能的變化是(g＝10A．重力做功為JB．重力做了J的負功C．物體的重力勢能一定減少JD．物體的重力勢能一定增加J解析：整個過程中重力做功為WG＝mgΔh＝×10×J＝J，故重力勢能減少J，所以選項C正確．答案：CB級提能力7．(多選)質量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力作用，下落的加速度為eq\f(4,5)g，在物體下落h的過程中，下列說法正確的是()A．物體重力做的功為mghB．物體所受阻力做功為eq\f(mgh,5)C．物體重力勢能減少了mghD．物體克服阻力所做的功為eq\f(mgh,5)解析：因物體的加速度為eq\f(4,5)g，由牛頓第二定律可知，mg－Ff＝ma，解得空氣阻力Ff＝eq\f(1,5)mg.重力做功WG＝mgh，阻力做功Wf＝－eq\f(1,5)mgh，A、D對，B錯；重力做功與重力勢能變化的關系WG＝－ΔEp，重力做正功，故重力勢能減小mgh，C正確．答案：ACD8．物體做自由落體運動，以下有關其相對于地面的重力勢能與下落速度的關系圖中正確的是()解析：設物體原來高度為h0，具有重力勢能為Ep0＝mgh0，下落過程中有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正確．答案：C9．如圖所示，在水平地面上平鋪著n塊磚，每塊磚的質量為m，厚度為h.如果人工將磚一塊一塊地疊放起來，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塊磚的整體為研究對象，疊放起來后整體的重心距地面eq\f(1,2)nh，原來的重心距地面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正確．答案：B10．(多選)如圖所示，傾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，長為l、質量為m、粗細均勻、質量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平．用細線將物塊與軟繩連接，物塊由靜止釋放后向下運動直到軟繩剛好全部離開斜面(此時物塊未到達地面)，在此過程中()A．軟繩重力勢能共減少了eq\f(1,2)mglB．軟繩重力勢能共減少了eq\f(1,4)mglC．軟繩重力勢能的減少等于重力對軟繩所做的功D．軟繩重力勢能的減少等于物塊對它做的功與軟繩克服自身重力、摩擦力所做功之和解析：軟繩重力勢能共減少：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錯誤，B正確；根據(jù)重力做功與重力勢能變化的關系知道，軟繩重力勢能的減少等于重力對軟繩所做的功，C正確，D錯誤．答案：BC11．在離地面80m高處無初速度地釋放一小球，小球質量為m＝200g，不計空氣阻力，g取10m/s(1)在第2s末小球的重力勢能；(2)在第3s內重力所做的功和重力勢能的變化．解析：(1)以釋放點所在水平面為參考平面，在第2s末小球所處的高度為h＝－eq\f(1,2)gt2＝－eq\f(1,2)×10×22m＝－20m.重力勢能Ep＝mgh＝200×10－3×10×(－20)J＝－40J，Ep＜0，說明小球在參考平面的下方．(2)在第3s末小球所處的高度為h′＝－eq\f(1,2)