2019年高中物理 課下能力提升十六 第七章 第4節(jié) 重力勢能（含解析）新人教版必修2

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1、重力勢能 [基礎練] 一、選擇題 1．如圖所示，甲、乙兩名學生的質量都是m，當他們分別以圖示的路徑登上高h的階梯頂端A時，他們的重力做功情況是(　　) A．甲的重力做功多 B．乙的重力做功多 C．甲、乙的重力做功一樣多 D．無法判斷 2．[多選](2016·錦州高一檢測)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mgh B．物體所受阻力做功為 C．物體重力勢能減少了mgh D．物體克服阻力所做的功為 3．如圖所示，ACP和BDP是豎直平面內兩個半徑不同的半圓形光滑軌

2、道，A、P、B三點位于同一水平面上，C和D分別為兩軌道的最低點，將兩個質量相同的小球分別從A和B兩處同時無初速度釋放，則(　　) A．沿BDP光滑軌道運動的小球的重力勢能永遠為正值 B．兩小球到達C點和D點時，重力做功相等 C．兩小球到達C點和D點時，重力勢能相等 D．兩小球剛開始從A和B兩處無初速度釋放時，重力勢能相等 4．[多選]關于重力勢能，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．物體與參考平面的距離越大，它的重力勢能也越大 C．一物體的重力勢能從－5 J變化到－3 J，重力勢能變大了 D．重力勢能的減少量等于重力對物體

3、做的功 5．[多選]大型拱橋的拱高為h，弧長為L，如圖所示，質量為m的汽車在以不變的速率v由A點運動到B點(兩點高度相同)的過程中，以下說法中正確的是(　　) A．由A到B的過程中，汽車的重力勢能不變，重力始終不做功 B．由A到B的過程中，汽車的重力勢能的總變化量為零，重力做的總功等于零 C．汽車的重力勢能先增大后減小，總的變化量為零，重力先做正功，后做負功，總功為零 D．汽車的重力勢能先增大后減小，上坡時重力做負功，下坡時重力做正功，總功為零 二、非選擇題 6．有一上端掛在墻上的長畫，從畫的上端到下端長1.8 m，下端畫軸重1 N，畫重0.8 N(畫面處處均勻)，現(xiàn)將長畫從

4、下向上卷起來，求長畫的重力勢能增加了多少？ [提能練] 一、選擇題 1．(2016·泰州高一檢測)關于重力做功和重力勢能，下列說法正確的是(　　) A．重力做功與物體運動的路徑有關 B．重力對物體做負功時，物體的重力勢能一定減小 C．物體處在零勢能面以下時，其重力勢能為負值 D．重力勢能的變化與零勢能面的選取有關 2．如圖所示，質量為m的小球從高為h處的斜面上的A點滾下，經過水平面BC后，再滾上另一斜面，當它到達處時，速度減為零，則整個過程中，重力做功為(　　) A. B.mgh C．mgh

5、D．0 3．一條長為L、質量為m的勻質輕繩平放在水平地面上，在緩慢提起全部繩子過程中，設提起前半段繩子過程中人做的功為W1，提后半段繩子過程中人做的功為W2，則W1∶W2等于(　　) A．1∶1 B．1∶2 C．1∶3 D．1∶4 4．[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

6、mgl B．軟繩重力勢能共減少了mgl C．軟繩重力勢能的減少等于軟繩的重力所做的功 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 5．[多選]豎直上拋一個小球，從拋出到落回原拋出點的過程中，它的速度、重力勢能、位移、加速度隨時間變化的函數(shù)圖象(如圖所示)中正確的是(不計空氣阻力，以豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線，拋出點為零勢能點，重力加速度g＝9.8 m/s2)(　　) 二、非選擇題 6．(2016·上海高一檢測)如圖所示，質量為m的小球，用一長為l的細線懸于O點，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個向下的速度讓小球向下運動，O點正下方D處有

7、一釘子，小球運動到B處時會以D為圓心做圓周運動，并經過C點，若已知OD＝l，則小球由A點運動到C點的過程中，重力勢能減少了多少？重力做功為多少？(重力加速度為g) 答 案 [基礎練] 1．解析：選C　因為重力做功只與物體的初、末位置有關，與運動路徑無關，所以甲、乙的重力做的功均為mgh，C正確。 2．解析：選ACD　因物體的加速度為g，由牛頓第二定律可知，mg－Ff＝ma解得空氣阻力Ff＝mg。重力做功WG＝mgh，阻力做功Wf＝－mgh，A、D正確，B錯誤；重力做功與重力勢能變化的關系WG＝－ΔEp，重力做正功，故重力勢能減少mgh，C正確。 3．解析：選D　不管選哪一平

8、面為零勢能面，A點和B點相對零勢能面的豎直高度均相等，所以兩小球重力勢能相等，D正確；兩小球到達C點和D點時，重力勢能不相等，C錯誤；重力勢能Ep＝mgh，具有相對性，如果選A、P、B三點在零勢能參考面上，則兩球在運動過程中的重力勢能恒為負值；如果選C點在零勢能參考面上，則兩球在運動過程中的重力勢能恒為正值，A錯誤；另外，重力做功跟路徑無關，只取決于物體在初、末兩點豎直方向的高度，兩球從開始運動到到達C點和D點時豎直高度不等，所以，重力做功不相等，B錯誤。 4．解析：選CD　重力勢能的大小與參考平面的選取有關，A錯誤；當物體在參考平面的下方時，距離越大，重力勢能越小，B錯誤；重力勢能的正負號

9、表示勢能的相對大小，－5 J<－3 J，C正確；由重力做功與重力勢能變化的關系WG＝－ΔEp可知，D正確。 5．解析：選BD　因為A、B在同一高度上，汽車在運動過程中，位置先升高后降低，所以重力先做負功，后做正功，總功為零，重力勢能先增大后減小，總的變化量等于零，B、D正確。 6．解析：畫面的重力勢能增加了 ΔEp1＝G1·＝0.8×1.8× J＝0.72 J 畫軸的重力勢能增加了 ΔEp2＝G2l＝1×1.8 J＝1.8 J 所以長畫的重力勢能增加了 ΔEp＝ΔEp1＋ΔEp2＝2.52 J 答案：2.52 J [提能練] 1．解析：選C　重力做功與物體的運動路徑無關，只

10、與初、末位置的高度差有關，A錯誤；重力做負功時，重力勢能增加，B錯誤；物體在零勢能面以上時，重力勢能為正，在零勢能面以下時，重力勢能為負，C正確；重力勢能與參考平面的選取有關，重力勢能的變化與零勢能面的選取無關，D錯誤。 2．解析：選B　根據(jù)重力做功與路徑無關的特點，W＝mg(h1－h(huán)2)＝，B正確。 3．解析：選C　提起前半段繩子時，前半段繩子的重心升高了L，所以做的功W1＝mg×L＝mgL，提起后半段繩子過程中，人做的功W2＝mg×L－W1＝mgL－mgL＝mgL因此，W1∶W2＝1∶3，C正確。 4．解析：選BC　選斜面頂端為參考平面，軟繩重力勢能共減少：mg[(－lsin θ)－

11、(－l)]＝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，軟繩重力勢能的減少等于軟繩的重力所做的功，C正確，D錯誤。 5．解析：選ABC　以豎直向下為正方向，則初速度為負值最大，重力加速度為正，小球勻減速運動到最高點速度為零，然后反向加速運動，A正確；因為拋出點為零勢能點，所以重力勢能最初為零，上升過程重力勢能增大，下落過程則減小，回到原點變?yōu)榱悖諩p＝mgx＝mg2t2，B正確；因為位移始終在拋出點上方，所以一直為負值，又x＝gt2，C正確；加速度豎直向下，為正值，D錯誤。 6．解析：從A點運動到C點，小球下落高度h＝l 故重力做功WG＝mgh＝mgl 重力勢能的變化量ΔEp＝－WG＝－mgl 負號表示小球的重力勢能減少了。 答案：mgl　mgl 5