2025版新教材高中物理第八章機械能守恒定律2重力勢能微點5重力的功及重力勢能的計算課時作業(yè)新人教版必修第二冊

微點5重力的功及重力勢能的計算1．一個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改變是(g取10m/s2)()A．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負功C．球的重力勢能肯定削減0.55JD．球的重力勢能肯定增加1.25J2．(多選)質(zhì)量為m的物體，在距地面h高處以eq\f(g,3)的加速度由靜止豎直下落到地面的過程中(g為重力加速度)，下列說法正確的是()A．重力做的功為mghB．重力做的功為eq\f(1,3)mghC．物體的重力勢能削減了eq\f(2,3)mghD．物體的重力勢能削減了mgh3．如圖所示，質(zhì)量為60kg的某運動員在水平地面上做俯臥撐運動，運動過程中可將他的身體視為一根直棒，已知重心在C點，過C點作地面的垂線，該垂線與腳及兩手連線中點間的距離OA、OB分別為1.0m和0.60m，若他在1min內(nèi)做了30個俯臥撐，每次肩部上升的距離均為0.4m，g取10m/s2，則運動員1min內(nèi)克服重力做功約為()A．150JB．204JC．4500JD．7200J4．[2024·山東菏澤高一下期中](多選)如今高層居民小區(qū)越來越多，家住高層，窗外“風(fēng)光無限”，可電梯房雖好，就是怕停電，要是電梯停運了，就會給高層住戶的生活帶來許多不便．家住十樓的李同學(xué)某次停電時步行從一樓走樓梯回家，已知該同學(xué)質(zhì)量為50kg，每層樓的高度為3m，取g＝10m/s2，則該同學(xué)在這個過程中()A．重力做負功，樓梯的支持力做正功B．重力做負功，樓梯的支持力不做功C．重力勢能增加1.5×104JD．重力勢能增加1.35×104J5．如圖所示，甲、乙、丙三個光滑斜面，它們的高度相同、傾角不同，θ1<θ2<θ3.現(xiàn)讓完全相同的物塊沿斜面由靜止從頂端運動究竟端．關(guān)于物塊沿不同斜面運動時重力做的功W和重力做功的平均功率P，下列說法正確的是()A．W甲<W乙<W丙B．W甲>W乙>W丙C．W甲＝W乙＝W丙D．P甲＝P乙＝P丙6．(多選)長征途中，為了突破敵方關(guān)隘，戰(zhàn)士爬上陡峭的山頭，居高臨下向敵方工事內(nèi)投擲手榴彈．戰(zhàn)士在同一位置先后投出甲、乙兩顆質(zhì)量均為m的手榴彈．手榴彈從投出的位置到落地點的高度差為h，在空中的運動可視為平拋運動．軌跡如圖所示，重力加速度為g.下列說法正確的有()A．甲在空中的運動時間比乙的長B．兩手榴彈在落地前瞬間，重力的功率相等C．從投出到落地，每顆手榴彈的重力勢能均削減mghD．從投出到落地，每顆手榴彈的重力勢能均增加mgh7．如圖所示，質(zhì)量為m的物體放于水平面上，物體上豎直固定一原長為L、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧．現(xiàn)用手拉住處于原長狀態(tài)的彈簧上端P緩慢向上提，使物體離開地面上升一段距離．在這一過程中，若P端上移的距離為H，則物體重力勢能的增加量為()A．mgHB．mgH－eq\f(m2g2,k)C．mgH＋eq\f(m2g2,k)D．mgH－eq\f(mg,k)8．一根彈簧的彈力和形變量的關(guān)系圖像如圖所示，那么彈簧由伸長量為8cm到伸長量為4cm的過程中，彈力做的功和彈性勢能的改變量分別為()A．3.6J，－3.6JB．－3.6J，3.6JC．－1.8J，1.8JD．1.8J，－1.8J9．如圖所示，一根繩的兩端分別固定在兩座猴山的A、B處，A、B兩點水平距離為16m，豎直距離為2m，A、B間繩長為20m．質(zhì)量為10kg的猴子抓住套在繩上的滑環(huán)從A處滑到B處．以A點所在水平面為參考平面，猴子在滑行過程中重力勢能最小值約為(繩處于拉直狀態(tài))()A．－1.2×103JB．－7.5×102JC．－6.0×102JD．－2.0×102J10．如圖所示，彈簧原長為L0，勁度系數(shù)為k.先把處于原長狀態(tài)的彈簧緩慢拉伸L0，此時拉力為F1；再接著把它緩慢拉伸L0，此時拉力為F2，彈簧形變始終在彈性限度內(nèi)．以下說法正確的是()A．第一次拉力做功W1與其次次拉力做功W2之比為1∶2B．第一次拉伸后彈簧的彈性勢能Ep1與其次次拉伸后彈簧的彈性勢能Ep2之比為1∶4C．第一次拉伸過程彈性勢能的改變ΔEp1與其次次拉伸過程彈性勢能的改變ΔEp2相等D．拉伸過程中彈簧的彈力做了正功，彈簧的彈性勢能增加11．如圖所示，質(zhì)量為m的小球，被一長為l的細線懸掛于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處有一釘子，小球運動到B處時會以D點為圓心做圓周運動，并經(jīng)過C點．若已知OD＝eq\f(2,3)l，則小球由A點運動到C點的過程中，重力勢能改變了多少？重力做的功為多少？微點5重力的功及重力勢能的計算[過基礎(chǔ)]1．答案：C解析：在整個過程中，球下降的高度h＝1.8m－1.25m＝0.55m，該過程中重力對球做的功W＝mgh＝0.1×10×0.55J＝0.55J，A、B錯誤；重力做了多少正功，重力勢能就削減多少，故球的重力勢能肯定削減0.55J，C正確，D錯誤．2．答案：AD解析：重力做的功W＝mgh，B錯誤，A正確；物體在下落的過程中，重力做正功，則重力勢能削減了mgh，C錯誤，D正確．3．答案：C解析：由幾何學(xué)問可知，當(dāng)運動員肩部上升的距離為0.4m時，運動員重心上升的高度為h＝eq\f(OA,OA＋OB)×0.4m＝0.25m，則做一個俯臥撐克服重力做功W克1＝mgh＝60×10×0.25J＝150J，1min內(nèi)做了30個俯臥撐，則運動員1min內(nèi)克服重力做功W克＝30W克1＝4500J，故C正確．4．答案：BD解析：李同學(xué)步行從一樓走樓梯回十樓，位移方向與重力方向相反，所以重力做負功，當(dāng)李同學(xué)受到樓梯的支持力時，支持力的作用點并沒有發(fā)生位移，故樓梯的支持力不做功，故A錯誤，B正確；重力做負功，重力勢能增加ΔEp＝－W＝mgh＝50×10×3×(10－1)J＝1.35×104J，故C錯誤，D正確．5．答案：C解析：三個物塊下降的高度相同，依據(jù)W＝mgh知，重力做的功相同，A、B錯誤，C正確；依據(jù)牛頓其次定律得，物塊下滑的加速度a＝gsinθ，依據(jù)eq\f(h,sinθ)＝eq\f(1,2)at2，解得t＝eq\r(\f(2h,gsin2θ))＝eq\f(1,sinθ)eq\r(\f(2h,g))，因為θ1<θ2<θ3，則t1>t2>t3，依據(jù)W＝Pt知P甲<P乙<P丙，D錯誤．6．答案：BC解析：甲、乙兩顆手榴彈在豎直方向上下落的高度相同，由h＝eq\f(1,2)gt2可知，它們的運動時間相等，A錯誤．落地前瞬間，重力的功率PG＝mgvy＝mg2t，由于運動時間相等，故重力的瞬時功率相等，B正確．從投出到落地，重力做功為mgh，故重力勢能削減mgh，C正確，D錯誤．7．答案：B解析：由題可知，手拉著彈簧上端P緩慢向上移動，物體始終處于平衡狀態(tài)．依據(jù)胡克定律得彈簧的伸長量Δx＝eq\f(mg,k)，在這一過程中，P端上移的距離為H，所以物體上升的高度為H－eq\f(mg,k)，所以物體重力勢能的增加量為mgH－eq\f(m2g2,k)，故選B.8．答案：D解析：彈力做的功W＝eq\f(30＋60,2)×0.04J＝1.8J>0，故彈性勢能削減了1.8J，即ΔEp＝－1.8J，D正確．9．答案：B解析：重力勢能最小的點為最低點，由于在同一根繩上張力大小相等，故猴子在最低點時，兩側(cè)繩子與水平方向夾角相同，設(shè)為θ，右側(cè)繩長為a，左側(cè)繩長為(20m－a)，由幾何關(guān)系可知20m·cosθ＝16m，asinθ－(20m－a)sinθ＝2m，聯(lián)立可得a＝eq\f(35,3)m，故最低點與參考平面的高度差為eq\f(35,3)m·sinθ＝7m，猴子的重心比繩子最低點大約低0.5m，故猴子在最低點的重力勢能約為－7.5×102J，故B正確．10．答案：B解析：由于拉力是變力，且大小與位移是線性關(guān)系，所以求拉力做功時，需用平均力計算，則第一次拉力做功W1與其次次拉力做功W2之比為W1∶W2＝eq\f(kL0,2)·L0∶(eq\f(kL0＋2kL0,2)·L0)＝1∶3，A錯誤；依據(jù)功能關(guān)系，第一拉伸過程彈性勢能的改變?yōu)棣p1＝W1，其次次拉伸過程彈性勢能的改變?yōu)棣p2＝W2，所以兩次彈性勢能的改變之比為1∶3，C錯誤；又由于ΔEp1＝Ep1－0，ΔEp2＝Ep2－Ep1，所以第一次拉伸后彈簧的彈性勢能Ep1與其次次拉伸后彈簧的彈性勢能