2019-2020年高中物理 7.4 重力勢能同步檢測 新人教版必修2.doc

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2019-2020年高中物理 7.4 重力勢能同步檢測 新人教版必修2 1．下列關(guān)于重力勢能的說法中正確的是(　　) ①重力勢能是物體和地球共同具有的，而不是物體單獨(dú)具有的 ②在同一高度，將同一物體以v0向不同方向拋出，落地時(shí)物體減少的重力勢能一定相等 ③重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功 ④在地面上的物體，它的重力勢能一定為零 A．①②　　 B．③④　　 C．①③　　 D．②④ 答案：A 解析：重力勢能是物體與地球共有的，同一物體的重力勢能，僅與物體所處的位置有關(guān)，重力勢能的變化，僅與物體位置的變化有關(guān)，而與路徑無關(guān)．物體的重力勢能是相對于零勢能參考平面而言的．重力勢能為零的物體，也可能具有動能而對物體做功．故正確答案為A. 2．(2011·集寧一中高一檢測)一實(shí)心鐵球與一實(shí)心木球質(zhì)量相等，將它放在同一水平地面上，下列結(jié)論正確的是(　　) A．鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能 B．鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能 C．鐵球的重力勢能小于木球的重力勢能 D．木球的重力勢能不會大于鐵球的重力勢能 答案：C 解析：因?yàn)殍F球和木球的密度不同，所以，質(zhì)量相等的鐵球和木球，木球的體積較大，放在同一水平地面上時(shí)，木球的重心高，因此，木球的重力勢能大于鐵球的重力勢能，選項(xiàng)C正確． 3．(2011·保定一中高一檢測)如圖所示，靜止的小球沿不同的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(zhì)量為m，則以下說法正確的是(　　) A．小球沿豎直軌道下滑到桌面上的過程，重力做功最少 B．小球沿曲線軌道下滑到桌面上的過程，重力做功最多 C．以桌面為參考面，小球的重力勢能的減少量為mgh D．以地面為參考面，小球的重力勢能的減少量為mg(H＋h) 答案：C 4．運(yùn)動員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程，將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是(　　) A．阻力對系統(tǒng)始終做負(fù)功 B．系統(tǒng)受到的合外力始終向下 C．加速下降時(shí)，重力做功大于系統(tǒng)重力勢能的減小量 D．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等 答案：A 解析：下降過程中，阻力始終與運(yùn)動方向相反，做負(fù)功，A對；加速下降時(shí)合力向下，減速下降時(shí)合力向上，B錯；下降時(shí)重力做功等于重力勢能減少，C錯；由于任意相等的時(shí)間內(nèi)下落的位移不等，所以，任意相等時(shí)間內(nèi)重力做的功不等，D錯．故選A. 5．如圖所示，小球質(zhì)量為m，大小不計(jì)，右邊圓軌道半徑為R，小球從h＝3R處沿斜面滑下后，又沿圓軌道滑到最高點(diǎn)P處，在這一過程中，重力對小球所做的功為________，小球重力勢能減少了________． 答案：mgR　mgR 6．金茂大廈是上海的標(biāo)志性建筑之一，它主體建筑地上88層，地下3層，高420.5m，是目前國內(nèi)第一、世界第三高樓(如圖所示)．距地面341m的第88層為國內(nèi)迄今最高的觀光層，環(huán)顧四周，極目眺望，上海新貌盡收在眼底．站在88層上質(zhì)量為60kg的游客，在下列情況中，他的重力勢能各是多少？(g取10m/s2) (1)以地面為零勢面； (2)以第88層為零勢面； (3)以420.5m的樓頂為零勢面，若他乘電梯從地面上升到88層，他克服重力做多少功？ 答案：(1)2.046×105J　(2)0　(3)2.046×105J 解析：(1)以地面為參考面h＝341m 所以EP＝mgh＝60×10×341J＝2.046×105J (2)以88層為零勢面h＝0　所以EP＝0 (3)游客從地面到88層，重力做的功為WG＝－mgΔh＝－60×10×341J＝－2.046×105J所以他克服重力做功2.046×105J. 7．有一上端掛在墻上的長畫，從畫的上端到下端的畫軸長1.8m，下端畫軸重1N，畫重0.8N(畫面處處均勻)，現(xiàn)將長畫從下向上卷起來，求長畫的重力勢能增加了多少． 答案：2.52J 解析：畫面的重力勢能增加了ΔEp1＝m1g＝0.8×J＝0.72J，畫軸的重力勢能增加了ΔEp2＝m2gl＝1×1.8J＝1.8J，所以長畫的重力勢能增加了ΔEp＝ΔEp1＋ΔEp2＝2.52J. 能力提升 1．(2011·上海交大 附中高一檢測)一個質(zhì)量為m＝1千克的小球從傾角α＝30°的光滑斜面上靜止釋放，經(jīng)過一段時(shí)間沿著斜面運(yùn)動了10米，則這個過程中小球重力勢能的改變量以及重力做功的平均功率是(　　) A．－50焦，25瓦 B．－50焦，50瓦 C．－100焦，25瓦 D．－100焦，50瓦 答案：A 解析：ΔEp＝－mgΔh＝－50J，P＝＝25W. 2．(xx·沈陽二中高一檢測)豎直上拋一個小球，從拋出到落回原拋出點(diǎn)的過程中，它的速度、重力勢能、位移、加速度隨時(shí)間變化的函數(shù)圖象(如圖所示)中正確的是(不計(jì)空氣阻力，以豎直向下為正方向，圖中曲線為拋物線，拋出點(diǎn)為零勢能點(diǎn))(　　) 答案：ABC 3．如圖所示為一個人造地球衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運(yùn)動的軌跡，在衛(wèi)星由近地點(diǎn)a運(yùn)動到遠(yuǎn)地點(diǎn)b的過程中：(　　) A．地球引力對衛(wèi)星不做功 B．衛(wèi)星運(yùn)行的速率不變 C．衛(wèi)星的重力勢能增加 D．衛(wèi)星的動能增加 答案：C 解析：衛(wèi)星與地球間的引力遵守平方反比定律，其作用力方向始終在衛(wèi)星與地球的連線上．衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動的過程中，與地球的距離r不斷變化，相當(dāng)于一個物體距地面的高度在變化，所以地球?qū)πl(wèi)星的引力將對衛(wèi)星做功，由于離地面高度的增加，引力做負(fù)功，重力勢能增大，故答案C正確． 4．沙河抽水蓄能電站自xx年投入運(yùn)行以來，在緩解用電高峰電力緊張方面，取得了良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益．抽水蓄能電站的工作原理是，在用電低谷時(shí)(如深夜)，電站利用電網(wǎng)多余電能把水抽到高處蓄水池中，到用電高峰時(shí)，再利用蓄水池中的水發(fā)電．如圖，蓄水池(上游水庫)可視為長方體，有效總庫容量(可用于發(fā)電)為V，蓄水后水位高出下游水面H，發(fā)電過程中上游水庫水位最大落差為d.統(tǒng)計(jì)資料表明，該電站年抽水用電為2.4×108kw·h，年發(fā)電量為1.8×108KW·h. 則下列計(jì)算結(jié)果正確的是(水的密度為ρ，重力加速度為g，涉及重力勢能的計(jì)算均以下游水面為零勢能面)(　　) A．能用于發(fā)電的水最大重力勢能Ep＝ρVgH B．能用于發(fā)電的水的最大重力勢能Ep＝ρVg(H－) C．電站的總效率達(dá)75% D．該電站平均每天所發(fā)電能可供給一個大城市居民用電(電功率為105KW計(jì))約10h 答案：BC 解析：因用于發(fā)電的上游水庫中水的重心距下游水面的高度為H－，所以用于發(fā)電的水的最大重力勢能Ep＝ρVg(H－)．故A錯誤，B正確． 電站的總效率：η＝×100%＝75%.故C正確． 由W＝P·t，則t＝＝1.8×103h.故D錯誤． 5．黃果樹大瀑布(如圖所示)自70m高的斷崖絕壁凌空飛下直瀉犀牛潭，氣勢排山倒海．該瀑布常年流量約為每秒20m3，試估算每秒鐘水的重力勢能的變化量(g取10m/s2)． 答案：1.4×107J 解析：重力勢能的變化量等于重力做功的多少， ΔEp＝W＝mgh＝20×103×70×10J＝1.4×107J. 6．一根質(zhì)量分布不均勻的金屬鏈條重30N、長1m，盤曲在水平地面上．當(dāng)從鏈條的A端慢慢提起鏈條到使它的另一端B恰好離開地面時(shí)，重力做功－12J.若改從B端慢慢提起鏈條使鏈條A端恰好離開地面，要克服重力做多少功？ 答案：18J 解析：“慢慢提起鏈條”即提起過程中鏈條可看成始終處于平衡狀態(tài)．研究從A端提起鏈條過程，重力做功WG＝－12J. 設(shè)鏈條重心距B端的長度為hB，則有WG＝－mghB. 以上兩式聯(lián)立得hB＝－＝m＝0.4m. 從B端恰提起鏈條需做的功為WG′＝mghA＝30×(1－0.4)J＝18J.