【同步備課】2020年高中物理課時訓(xùn)練(新人教必修二)7.4《重力勢能》7

4重力勢能(時間：60分鐘)學(xué)問點基礎(chǔ)中檔稍難重力勢能的理解1、23重力做功的特點4、65重力做功與重力勢能變化的數(shù)關(guān)系7、89綜合提升1011、12學(xué)問點一重力勢能的理解1．下面有關(guān)重力勢能的說法中，正確的是()．A．被舉得越高的物體，具有的重力勢能越大B．質(zhì)量越大的物體，具有的重力勢能越大C．物體的重力勢能不行能為零D．物體的重力勢能可能小于零解析由物體的重力勢能Ep＝mgh可知，舉得越高的物體，具有的重力勢能不肯定越大，質(zhì)量越大的物體，具有的重力勢能也不肯定越大，由于重力勢能是一個相對量，與零勢面的選擇有關(guān)，故A、B錯；當(dāng)物體在零勢面時，物體的重力勢能為零，在零勢面以下時，物體的重力勢能就小于零，故D正確、C錯誤，故選D.答案D2．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()．A．物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大C．一個物體的重力勢能從－5J變化到－3J，重力勢能削減了D．重力勢能的削減量等于重力對物體做的功解析物體的重力勢能與參考面有關(guān)，同一物體在同一位置相對不同的參考面的重力勢能不同，A選項錯．物體在零勢能面以上，距零勢能面的距離越大，重力勢能越大，物體在零勢能面以下，距零勢面的距離越大，重力勢能越小，B選項錯．重力勢能中的正、負號表示大小，－5J的重力勢能小于－3J的重力勢能，C選項錯．重力做的功量度了重力勢能的變化，D選項正確．答案D3．如圖7-4-9所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，假設(shè)以桌面處為零勢能面，則小球落到地面時瞬間的重力勢能為()．圖7-4-9A．mgh B．mgHC．mg(h＋H) D．－mgh解析重力勢能的大小是相對于參考平面而言的，選擇不同的參考平面，同一物體在同一位置處的重力勢能的大小不同．本題中已選定桌面為參考平面，則小球在最高點時的高度為H，小球在桌面處的高度為零，小球在地面時的高度為－h(huán)，所以小球落到地面時，它的重力勢能為Ep＝－mgh.故選D.答案D學(xué)問點二重力做功的特點4．如圖7-4-10所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地面高h的A點滑到同一水平面上，軌道1、2是光滑的，軌道3是粗糙的，則()．圖7-4-10A．沿軌道1滑下重力做的功多B．沿軌道2滑下重力做的功多C．沿軌道3滑下重力做的功多D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多解析物體重力所做的功只與物體初末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)，故正確選項為D.答案D5．在高處的某一點將兩個重力相同的小球以相同速率v0分別豎直上拋和豎直下拋，下列結(jié)論正確的是(不計空氣阻力)()．A．從拋出到剛著地，重力對兩球所做的功相等B．從拋出到剛著地，重力分別對兩球做的功都是正功C．從拋出到剛著地，重力對兩球的平均功率相等D．兩球剛著地時，重力的瞬時功率相等解析重力做功只取決于初、末位置的高度差，與路徑和運動狀態(tài)無關(guān)．由W＝mgh得出大小只由重力和高度的變化打算，故A、B項正確．由于豎直上拋比豎直下拋的運動時間長，由P＝eq\f(W,t)，知P上<P下，故C項錯誤．由運動學(xué)公式得出落地時速度相同，重力的瞬時功率P＝mgv，則相同，故D項正確．答案ABD6．圖7-4-11中虛線是一跳水運動員在跳水過程中其重心運動的軌跡，則從起跳至入水的過程中，該運動員的重力勢能()．圖7-4-11A．始終減小B．始終增大C．先增大后減小D．先減小后增大解析運動員的重心高度先增大后減小，所以其重力勢能Ep＝mgh也先增大后減小，C項正確．答案C學(xué)問點三重力做功與重力勢能變化的關(guān)系7．關(guān)于重力做功和物體的重力勢能，下列說法中正確的是()．A．當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能肯定削減B．物體克服重力做功時，物體的重力勢能肯定增加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(guān)解析重力勢能的大小與參考平面的選取有關(guān)，故C錯；重力做正功時，物體由高處向低處運動，重力勢能肯定削減，反之物體克服重力做功時，重力勢能肯定增加，故A、B均對；重力做多少功，物體的重力勢能就變化多少，重力勢能的變化與參考平面的選取無關(guān)，所以重力做功多少與參考平面的選取無關(guān)，故D對，正確答案為A、B、D.答案ABD8．升降機中有一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)升降機以加速度a加速上升h高度時，物體增加的重力勢能為()．A．mgh B．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah解析重力做功WG＝－mgh，重力勢能增加量ΔEp＝－WG＝mgh，A對．答案A9．一個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＝10()．A．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負功C．物體的重力勢能肯定削減0.55JD．物體的重力勢能肯定增加1.25J解析整個過程中重力做功WG＝mgΔh＝0.1×10×0.55J＝0.55J，故重力勢能削減0.55J，所以選項C正確．答案C10．如圖7-4-12所示，桿中點有一轉(zhuǎn)軸O，兩端分別固定質(zhì)量為2m、m的小球a和b，當(dāng)桿從水平位置轉(zhuǎn)到豎直位置時，小球a和b圖7-4-12解析重力對小球a做的功為W1＝2mgL重力對小球b做的功為W2＝－mgL則重力對由a、b組成的系統(tǒng)所做的總功為：WG＝W1＋W2＝2mgL＋(－mgL)＝mgL.由于WG>0，所以系統(tǒng)的重力勢能削減，且削減了mgL.答案小球a和b構(gòu)成的系統(tǒng)重力勢能削減，且削減了mgL11．兩個底面積均為S的圓桶，放在同一水平面上，桶內(nèi)裝水，水面高度分別為h1和h2，如圖7-4-13所示．已知水的密度為ρ，現(xiàn)把兩桶間的閥門K打開，最終兩桶水面高度相等，則在此過程中重力所做的功等于多少？圖7-4-13解析本題可以接受“等效法”來解決，連接兩桶間的閥門打開后到兩桶水面高度相等，這一過程中可以等效為大部分水沒有遷移，只是左桶中虛線上方的水移到右方桶中虛線下方的空缺處，重心下降了h＝eq\f(1,2)(h1－h(huán)2)，被移動部分的水的質(zhì)量m＝ρV＝ρ·eq\f(h1－h(huán)2,2)·S，則重力所做的功W＝mgh＝eq\f(1,4)ρgS(h1－h(huán)2)2.答案eq\f(1,4)ρgS(h1－h(huán)2)212．在水平地面上鋪n塊磚，每塊磚的質(zhì)量均為m，厚度均為h，如圖7-4-14所示．現(xiàn)將磚一塊一塊地豎直疊放起來，磚的重力勢能增加多少？圖7-4-14解析取n塊磚的整體為爭辯對象，平放時重心的高度h1＝eq\f(h,2)，選取地面為參考平面，其相應(yīng)的重力勢能為Ep1＝eq\f(nmgh,2).n塊磚被