2016-2017學(xué)年高一物理下學(xué)期知能演練檢測(cè)17

1．下列說法中正確的是()A．在水平地面以上某高度的物體重力勢(shì)能一定為正值B．質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能一定大C．不同的物體中離地面最高的物體其重力勢(shì)能最大D．離地面有一定高度的物體其重力勢(shì)能可能為零解析：選D.重力勢(shì)能具有相對(duì)性，其大小或正負(fù)與參考平面的選取有關(guān)，所以在地面以上某高度的物體的重力勢(shì)能不一定為正值，A項(xiàng)錯(cuò)誤．若選取離地面某高度處為參考平面，物體在那一高度的重力勢(shì)能為零，D項(xiàng)正確．重力勢(shì)能的大小取決于物體質(zhì)量和所在的高度兩個(gè)因素，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤．2．如圖所示，一物體從A點(diǎn)沿粗糙面AB與光滑面AC分別滑到同一水平面上的B點(diǎn)與C點(diǎn)，則下列說法中正確的是()A．沿AB面重力做功多B．沿兩個(gè)面重力做的功相同C．沿AB面重力勢(shì)能減少得多D．沿兩個(gè)面減少的重力勢(shì)能相同解析：選BD.物體重力做功的多少只與它運(yùn)動(dòng)的初、末位置的高度差有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，所以沿兩個(gè)面重力做的功相同，A錯(cuò)誤，B正確；由于重力勢(shì)能的變化總等于重力所做的功，故沿兩個(gè)面減少的重力勢(shì)能相同，C錯(cuò)誤，D正確．3．某游客領(lǐng)著孩子游泰山時(shí)，孩子不小心將手中的皮球滑落，球從A點(diǎn)滾到了山腳下的B點(diǎn)，高度標(biāo)記如圖所示，則下列說法正確的是()A．從A到B的曲線軌跡長(zhǎng)度不知道，無法求出此過程中重力做的功B．從A到B過程中阻力大小不知道，無法求出此過程中重力做的功C．從A到B重力做功mg(H＋h)D．從A到B重力做功mgH解析：選D.重力做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與初、末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)．從A到B的高度差是H，故從A到B重力做功mgH，D正確．4．(2013·淮南一中高一檢測(cè))一個(gè)100g的球從1.8m的高處落到一個(gè)水平板上又彈回到1.25m的高度，則整個(gè)過程中重力對(duì)球所做的功及球的重力勢(shì)能的變化是(g＝10m/s2)()A．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負(fù)功C．球的重力勢(shì)能一定減少0.55JD．球的重力勢(shì)能一定增加1.25J解析：選C.整個(gè)過程中重力做功WG＝mgh＝0.1×10×0.55J＝0.55J，故重力勢(shì)能減少0.55J，所以選項(xiàng)C正確．5．如圖所示，一條鐵鏈長(zhǎng)為2m，質(zhì)量為10kg，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開地面的瞬間，物體克服重力做功為多少？物體的重力勢(shì)能變化了多少？解析：鐵鏈從初狀態(tài)到末狀態(tài)，它的重心位置提高了h＝eq\f(l,2)，因而物體克服重力所做的功為W＝mgl/2＝eq\f(1,2)×10×9.8×2J＝98J，鐵鏈的重力勢(shì)能增加了98J.答案：98J增加了98J一、單項(xiàng)選擇題1．沿著高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，下列說法正確的是()A．沿坡度小的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多D．不管沿怎樣的斜面運(yùn)動(dòng)，物體克服重力做功相同解析：選D.重力做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與初末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)，不論是光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，高度相同，克服重力做功就相同，D正確．2．升降機(jī)中有一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)升降機(jī)以加速度a勻加速上升h高度時(shí)，物體增加的重力勢(shì)能為()A．mgh B．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah解析：選A.重力勢(shì)能的增加量等于物體克服重力做的功，A正確，B、C、D錯(cuò)誤．3．質(zhì)量為50kg、高為1.8m的跳高運(yùn)動(dòng)員，背越式跳過2m高的橫桿而平落在高50cm的墊子上，整個(gè)過程中重力對(duì)人做的功大約為()A．1000J B．750JC．650J D．200J解析：選D.起跳時(shí)站立，重心離地面0.9m，平落在50cm的墊子上，重心下落了約0.4m，重力做功W＝mgh＝200J，故D正確．4．(2013·大同一中高一檢測(cè))一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直鐵棒重600N，平放在水平地面上．現(xiàn)將一端從地面抬高0.50m，而另一端仍在地面上，則()A．鐵棒的重力勢(shì)能增加了300JB．鐵棒的重力勢(shì)能增加了150JC．鐵棒的重力勢(shì)能增加量為0D．鐵棒重力勢(shì)能增加多少與參考平面選取有關(guān)，所以無法確定解析：選B.鐵棒的重心升高的高度h＝0.25m，鐵棒增加的重力勢(shì)能等于克服重力做的功，與參考平面選取無關(guān)，即ΔEp＝mgh＝600×0.25J＝150J，故B正確．5．一條長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的勻質(zhì)輕繩平放在水平地面上，現(xiàn)在緩慢地把繩子提起來．設(shè)提起前半段繩子時(shí)人做的功為W1，全部提起來時(shí)人做的功為W2，則W1∶W2等于()A．1∶1 B．1∶2C．1∶3 D．1∶4解析：選D.提起前半段繩子時(shí)人做的功W1＝eq\f(1,2)mg×eq\f(1,4)l＝eq\f(1,8)mgl，提起全部繩子時(shí)人做的功為W2＝mg·eq\f(1,2)l＝eq\f(1,2)mgl，W1∶W2＝1∶4.所以答案選D.二、多項(xiàng)選擇題6．下列關(guān)于重力勢(shì)能的說法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B．物體與零勢(shì)能面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C．一個(gè)物體的重力勢(shì)能從－5J變化到－3J，重力勢(shì)能變大了D．重力勢(shì)能減小時(shí)，重力對(duì)物體做正功解析：選CD.重力勢(shì)能Ep＝mgh，其中h表示物體所在位置相對(duì)參考平面的高度，具有相對(duì)性，當(dāng)物體的位置確定，但參考平面不同時(shí)，則相對(duì)高度h不同，所以重力勢(shì)能mgh也不同，A錯(cuò)誤；當(dāng)物體在參考平面下方時(shí)，物體與參考平面距離越大，重力勢(shì)能越小，所以B錯(cuò)誤；重力勢(shì)能是標(biāo)量，負(fù)號(hào)說明物體在參考平面下方，判斷其大小時(shí)，與數(shù)學(xué)上－5<－3的規(guī)律一致，所以重力勢(shì)能由－5J變?yōu)椋?J，重力勢(shì)能變大了，C正確；物體的重力勢(shì)能減小，說明高度下降了，所以重力做正功，D正確．7．(2013·連云港高一檢測(cè))物體在運(yùn)動(dòng)過程中，克服重力做功50J，則以下說法中正確的是()A．物體的高度一定降低了B．物體的高度一定升高了C．物體的重力勢(shì)能一定是50JD．物體的重力勢(shì)能一定增加50J解析：選BD.克服重力做功，即重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，高度升高，克服重力做多少功，重力勢(shì)能就增加多少，但重力勢(shì)能的大小是相對(duì)的，故A、C錯(cuò)誤，B、D正確．8．一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h.關(guān)于此過程，下列說法中正確的是()A．提升過程中手對(duì)物體做功m(a＋g)hB．提升過程中合外力對(duì)物體做功mahC．提升過程中物體的重力勢(shì)能增加m(a＋g)hD．提升過程中物體克服重力做功mgh解析：選ABD.物體的受力情況如圖所示．對(duì)物體：F－mg＝ma所以手對(duì)物體做功W1＝Fh＝m(g＋a)h，故A正確；合外力對(duì)物體做功W合＝F合h＝mah，B正確；物體上升h，克服重力做功mgh，重力勢(shì)能增加mgh，C錯(cuò)誤，D正確．☆9.如圖所示，質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到達(dá)同一水平面，則()A．重力對(duì)兩物體做功相同B．重力的平均功率相同C．到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA<PBD．到達(dá)底端時(shí)兩物體的速度相同解析：選AC.重力對(duì)B物體做功為mgh，重力對(duì)A物體做功(mgsinθ)l＝mg(lsinθ)＝mgh，A正確．A、B兩物體運(yùn)動(dòng)時(shí)間不同，平均功率不同，B錯(cuò)誤．到底端veq\o\al(2,B)＝2gh，veq\o\al(2,A)＝2(gsinθ)l＝2g(lsinθ)＝2gh.A、B兩物體到底端速度大小相等，但方向不同，D錯(cuò)誤．到底端時(shí)A的瞬時(shí)功率PA＝mgsinθvA，B的瞬時(shí)功率PB＝mgvB，顯然PA<PB，C正確．三、非選擇題10．如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用一長(zhǎng)為l的細(xì)線懸于O點(diǎn)，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個(gè)向下的速度讓小球向下運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)正下方D處有一釘子，小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)會(huì)以D為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過C點(diǎn)，若已知OD＝eq\f(2,3)l，則小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力勢(shì)能減少了多少？重力做功為多少？解析：從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，小球下落h＝eq\f(1,3)l故重力做功WG＝mgh＝eq\f(1,3)mgl重力勢(shì)能的變化量ΔEp＝－WG＝－eq\f(1,3)mgl負(fù)號(hào)表示小球的重力勢(shì)能減小了．答案：eq\f(1,3)mgleq\f(1,3)mgl11．在離地面80m處無初速釋放一小球，小球質(zhì)量為m＝200g，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為參考平面，求：(1)在第2s末小球的重力勢(shì)能；(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢(shì)能的變化．解析：(1)在第2s末小球所處的高度h＝－eq\f(1,2)gt2＝－eq\f(1,2)×10×22m＝－20m重力勢(shì)能Ep＝mgh＝0.2×10×(－20)J＝－40JEp<0說明了物體在參考平面的下方．(2)在第3s末小球所處的高度h′＝－eq\f(1,2)gt′2＝－eq\f(1,2)×10×32m＝－45m第3s內(nèi)重力做功W＝mg(h－h(huán)′)＝0.2×10×(－20＋45)J＝50J即小球的重力勢(shì)能減少了50J.答案：(1)－40J(2)50J減少了50J☆12.如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體放在水平地面上，物體上方安裝一個(gè)長(zhǎng)度為l、勁度系數(shù)為k的輕彈簧，現(xiàn)用手拉著彈簧上端的P點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)，直到物體離開地面一段距離．在這一過程中，P點(diǎn)的位移(開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng))是H，物體重力勢(shì)能的增加量為多少？解析：P點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)時(shí)，設(shè)彈簧伸長(zhǎng)Δx，物體距離地面高為h，則有H＝h＋Δx，物體增加的重力勢(shì)能等于克服重力所做的功，即ΔEp＝Mgh.P點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)過程中，物體處于平衡狀態(tài)，物體受重力Mg和彈簧的彈力，根據(jù)二力平衡的條件、胡克定律，有kΔx＝Mg.所以Δx＝eq\f(Mg,k)，h＝H－Δx＝H－eq\f(Mg,k)物體增加的重力勢(shì)能ΔEp＝Mgh＝Mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(H－\f(Mg,k)))＝MgH－eq\f(Mg2,k).答案：MgH－eq\f(Mg2