高中物理人教版第七章機械能守恒定律課時作業(yè)15

課時作業(yè)(十五)重力勢能[基礎訓練]1．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，重力勢能變小了D．重力勢能的減少量等于重力對物體做的功答案：D解析：重力勢能的大小具有相對性，其大小與參考平面的選取有關，選項A錯誤．由重力勢能的表達式Ep＝mgh可知，重力勢能的大小還與物體的質(zhì)量有關，選項B錯誤．物體的重力勢能從－5J變化到－3J，重力勢能變大了，選項C錯誤．由重力做功與重力勢能變化的關系可知選項D正確．2．下列關于重力勢能的說法，正確的是()A．重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的B．在同一高度，將物體以速度v0向不同方向拋出，落地時物體減少的重力勢能一定相等C．重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功D．在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零答案：AB解析：重力勢能是物體與地球共有的，選項A正確；同一物體的重力勢能，僅與物體所處的位置有關，重力勢能的變化，僅與物體位置高度的變化有關，而與路徑無關，選項B正確；物體的重力勢能是相對于零勢能參考面而言的，選項D錯誤；重力勢能等于零的物體，可能落向更低處，可以對別的物體做功，選項C錯誤．3．如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地高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()A．沿軌道1滑下重力做功多B．沿軌道2滑下重力做功多C．沿軌道3滑下重力做功多D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多答案：D解析：重力做功與路徑無關，只與初、末位置的高度差有關，故三種情況下重力做功一樣多，D正確，A、B、C錯誤．4．關于重力做功和物體的重力勢能，下列說法正確的是()A．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．地球上物體的重力勢能是不變的D．重力做功的多少與重力勢能的變化都與參考平面的選取無關答案：ABD解析：重力做正功，物體的重力勢能減少，重力做多少功，重力勢能就減少多少，選項A正確；同理，物體克服重力做功時，物體的重力勢能一定增加，選項B正確；物體的重力勢能大小除與其質(zhì)量有關外，還與物體所處的位置有關，在不同高度，同一物體的重力勢能不同，選項C錯誤；重力做功的特點是重力做功多少只與物體初末位置的高度差有關，與參考面的選取無關，而重力勢能的變化量等于重力做的功，選項D正確．5．質(zhì)量為m的小球從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地面高度為h，如圖所示，若以桌面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能及整個下落過程中重力勢能的變化分別為()A．mgh，減少mg(H－h(huán))B．mgh，增加mg(H＋h)C．－mgh，增加mg(H－h(huán))D．－mgh，減少mg(H＋h)答案：D解析：小球從初始位置下落到地面，重力做正功，重力勢能減少了mg(H＋h)；以桌面為零勢能面，在地面時重力勢能為－mgh.故D選項正確．6．如圖所示，質(zhì)量為M的物體放在水平地面上，物體上方安裝一勁度系數(shù)為k的輕彈簧，在彈簧處于原長時，用手拉著其上端P點很緩慢地向上移動，直到物體脫離地面向上移動一段距離．在這一過程中，P點的位移為H，則物體重力勢能的增加量為()A．MgH B．MgH＋eq\f(M2g2,k)C．MgH－eq\f(M2g2,k) D．MgH－eq\f(Mg,k)答案：C解析：物體離開地面時，彈簧的伸長量x＝eq\f(Mg,k)，物體上升的距離h＝H－x，則物體重力勢能的增加量ΔEp＝Mgh＝MgH－eq\f(M2g2,k)，故C選項正確．7．一實心的正方體鐵塊與一實心的正方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在同一水平地面上，下列結(jié)論中正確的是()A．鐵塊的重力勢能大于木塊的重力勢能B．鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能C．鐵塊的重力勢能等于木塊的重力勢能D．以上三種情況都有可能答案：B解析：兩正方體物塊的質(zhì)量相等，因鐵塊的密度大于木塊的密度，故鐵塊的體積小于木塊的體積，鐵塊的重心比木塊的重心低，由Ep＝mgh可知，鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能．故選項B正確．8．在離地80m處無初速度釋放一小球，小球質(zhì)量為m＝200g，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，取最高點所在水平面為參考平面．求：(1)在第2s末小球的重力勢能；(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢能的變化．答案：見解析解析：(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重力勢能Ep＝mgh＝×10×(－20)J＝－40JEp<0說明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)′)＝×10×(－20＋45)J＝50J.即小球的重力勢能減少了50J.[能力提升]9．下列關于重力勢能的說法中正確的是()A．有A、B兩個物體，A的高度是B高度的2倍，那么物體A的重力勢能的數(shù)值一定是物體B的2倍B．從同一高度將某一物體以相同的速度豎直上拋或平拋，從拋出到落地的過程中，物體重力勢能的變化是相同的C．有一物體從樓頂落到地面，如果受到空氣阻力，物體重力勢能的減少量小于自由下落時重力勢能的減少量D．重力做功時，不僅與物體運動的高度差有關，還與物體運動的路徑有關答案：B解析：由Ep＝mgh知，只有mA＝mB時，A的重力勢能才是B的2倍，A錯．由重力做功特點可知，重力所做的功等于重力勢能的減少量，與運動的路徑無關，與物體是否受其他力也無關，B對，C、D錯．10．一個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(取g＝10m/s2)()A．重力做功為JB．重力做了J的負功C．球的重力勢能一定減少JD．球的重力勢能一定增加J答案：C解析：整個過程重力對球做正功，其大小為W＝mgΔh＝mg(h1－h(huán)2)＝×10×－J＝J，選項A、B錯誤；重力做正功，重力勢能減少，且重力做了多少正功，重力勢能就減少多少，因此球的重力勢能減少J，選項C正確，D錯誤．11．如圖所示，質(zhì)量為m的足球在水平地面的位置1被踢出后，落到水平地面的位置3，在空中達到的最高點位置2的高度為h，已知重力加速度為g.下列說法正確的是()A．足球由1運動到2的過程中，重力做的功為mghB．足球由1運動到3的過程中，重力做的功為2mghC．足球由2運動到3的過程中，重力勢能減少了mghD．如果沒有選定參考平面，就無法確定重力勢能變化了多少答案：C解析：足球由1運動到2的過程中，重力做負功，大小為mgh，選項A錯誤；足球由1運動到3的過程中，初、末位置的高度差為0，重力做的功為0，選項B錯誤；足球由2運動到3的過程中，重力做功mgh，重力勢能減少了mgh，選項C正確；重力勢能的變化與參考平面的選擇無關，只與初、末位置的高度差有關，選項D錯誤．12．關于重力勢能與重力做功的下列說法中正確的是()A．物體受拉力和重力作用向上運動，拉力做功是1J，但物體重力勢能的增加量有可能不是1JB．在同一高度，將物體以速率v向不同方向拋出，從拋出到落地的過程中，重力所做的功相等，物體所減少的重力勢能也一定相等C．從同一高度落下的物體到達地面，考慮空氣阻力和不考慮空氣阻力的情況下重力勢能的減少量是不同的D．用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力做的功等于克服重力所做的功與物體重力勢能的增加量之和答案：AB解析：據(jù)重力做功的特點，重力做功與經(jīng)過路徑無關，與是否受其他力無關，只取決于始末位置的高度差，故選項B正確，C錯誤；對于A選項，當物體加速運動時克服重力做功少于1J，重力勢能增加量少于1J，物體減速運動時，克服重力做功即重力勢能增加量大于1J，只有物體勻速向上運動時，克服重力做功即重力勢能增加量才是1J，選項A正確；對于D選項，物體勻速上升，手的支持力大小等于物體的重力，二者移動的距離相同，所以手的支持力做的功等于克服重力做的功，又WG＝－ΔEp，故手的支持力做的功也等于物體重力勢能的增加量，而不是等于二者的和，故D錯誤．13．如圖所示，在光滑的桌面上有一根均勻柔軟的質(zhì)量為m、長度為l的繩子，繩子的eq\f(1,4)懸于桌面下，從繩子開始下滑至繩子剛好全部離開桌面的過程中，重力對繩子做功為多少？繩子的重力勢能變化量為多少？(桌面離地面高度大于l)答案：eq\f(15,32)mgl減少eq\f(15,32)mgl解析：取桌面為參考平面，剛開始時繩子的重力勢能為Ep1＝