【學練考】2021-2022學年高一人教版物理必修2練習冊：7.4-重力勢能-

4重力勢能學問點一重力做功的計算1．將一個物體由A移至B，重力做功()A．與運動過程中是否存在阻力有關B．與物體沿直線或曲線運動有關C．與物體是做加速、減速還是勻速運動有關D．與物體初、末位置的高度差有關2．運動員跳傘將經(jīng)受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)始終做負功B．系統(tǒng)受到的合力始終向下C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加D．任意相等的時間內重力做的功相等學問點二重力勢能的計算3．(多選)下列關于重力勢能的說法中正確的是()A．重力勢能是物體和地球所共有的B．重力勢能的變化只跟重力做功有關系，和其他力做功多少無關C．重力勢能是矢量，在地球表面以下為負D．重力勢能的增量等于重力對物體做的功4．沿高度相同而長度和粗糙程度均不同的斜面把同一物體從底端拉到頂端，比較重力勢能的變化，正確的是()A．沿長度大的粗糙斜面拉，重力勢能增加最多B．沿長度小的粗糙斜面拉，重力勢能增加最少C．無論長度如何，都是斜面越粗糙重力勢能增加越多D．幾種狀況下，重力勢能增加一樣多5．升降機中有一質量為m的物體，當升降機以加速度a勻加速上升h高度時，物體增加的重力勢能為()A．mghB．mgh＋mahC．mahD．mgh－mah6．地面上豎直放置一根勁度系數(shù)為k、原長為l0的輕彈簧，在其正上方有一質量為m的小球從h高處自由下落到輕彈簧上，彈簧被壓縮，則小球速度最大時重力勢能為(以地面為參考平面)()A．mg(l0－eq\f(mg,k))B.eq\f(m2g2,k)C．mgl0D．mg(h＋l0)學問點三對重力勢能相對性的理解7．(多選)關于重力勢能，下列說法中正確的是()A．重力勢能是物體單獨具有的B．重力勢能有負值，因而是矢量C．重力勢能是相對的，而重力勢能的變化量是確定的D．將一個物體由A處移至B處，重力做正功，削減的重力勢能與運動路徑無關8．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．重力勢能的削減量等于重力對物體做的功9．一個實心的正方體鐵塊與一個實心的正方體木塊質量相等，將它們放在水平地面上，下列結論正確的是(以地面處重力勢能為零)()A．鐵塊的重力勢能大于木塊的重力勢能B．鐵塊的重力勢能等于木塊的重力勢能C．鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能D．上述三種狀況都有可能10．關于重力做功和物體重力勢能的變化，下列說法中錯誤的是()A．當重力對物體做正功時，物體的重力勢能肯定削減B．當物體克服重力做功時，物體的重力勢能肯定增加C．重力做功的多少與參考平面的選取無關D．重力勢能的變化量與參考平面的選取有關11．質量是50kg的人沿著長為150m、傾角為30°的坡路走上土丘，重力對他所做的功是多少？他克服重力所做的功是多少？他的重力勢能增加了多少？(g取1012.如圖L7-4-1所示，質量為m的小球從高為h的斜面上的A點滾下經(jīng)水平面BC后，再滾上另一斜面，當它到達eq\f(h,3)高處的D點時，速度為零，此過程中重力做的功是多少？(重力加速度為g)圖L7-4-113．在離地80m處由靜止釋放一個小球，小球的質量為m＝200g，不計空氣阻力，g取10m/(1)在第2s末小球的重力勢能；(2)在第3s內重力所做的功和重力勢能的變化．14．工人通過滑輪裝置將一質量是100kg的料車沿傾角為30°的斜面由底端以加速度ɑ＝2m/s2勻加速拉到頂端，斜面長是4m，如圖L7-4-2所示．若不計滑輪的質量和各處的摩擦力，求這一過程中(g取(1)人拉繩子的力做的功及料車的重力做的功；(2)料車運動到斜面頂端時克服重力做功的瞬時功率．圖L7-4-24重力勢能1．D[解析]重力做功只與物體初、末位置的高度差及物體質量有關，與其他因素無關．2．A[解析]無論哪個過程，阻力都做負功，選項A正確；加速下降時合力向下，減速下降時合力向上，選項B錯誤；系統(tǒng)下降，重力做正功，所以它的重力勢能削減，選項C錯誤；由于系統(tǒng)做變速運動，系統(tǒng)在相等時間內下落的高度不同，所以重力做功不同，選項D錯誤．3．AB[解析]重力勢能屬于物體和地球所組成的系統(tǒng)共有的，選項A正確；重力勢能的變化只跟重力做功有關系，與其他因素無關，選項B正確；重力勢能是標量，選項C錯誤；重力勢能的增量等于物體克服重力所做的功，選項D錯誤．4．D[解析]重力勢能的變化只取決于重力做功，而重力做功與其他力是否存在無關，故同一物體的高度變化相同則重力勢能變化相同．5．A[解析]重力勢能的增加量等于物體克服重力做的功，選項A正確，B、C、D錯誤．6．A[解析]速度最大時的高度是解答本題的關鍵．小球自由下落到與彈簧接觸時開頭做加速度減小的加速運動，當加速度等于零時，其速度達到最大．此時彈簧被壓縮x，則有mg＝kx，得x＝eq\f(mg,k)，以地面為參考平面．小球所處的高度H＝l0－x＝l0－eq\f(mg,k)，因此小球在速度最大時的重力勢能Ep＝mgH＝mg(l0－eq\f(mg,k))．7．CD[解析]重力勢能是物體和地球所組成的系統(tǒng)共有的，因此選項A錯誤；重力勢能的負值表示大小并不表示方向，重力勢能是標量而不是矢量，選項B錯誤；重力勢能的大小與參考平面的選取有關，是相對的，而重力勢能的變化量取決于重力做功，與參考平面的選取無關，是確定的，選項C正確；重力做正功時，重力勢能削減，其削減的值取決于重力做功的多少，與運動路徑無關，所以選項D正確．8．D[解析]物體的重力勢能與參考平面的選取有關，同一物體在同一位置相對不同的參考平面時的重力勢能不同，選項A錯誤．當物體在參考平面以上時，距參考平面的距離越大，重力勢能越大，當物體在參考平面以下時，距參考平面的距離越大，重力勢能越小，選項B錯誤．重力勢能的正、負表示大小，－5J的重力勢能小于－3J的重力勢能，選項C錯誤．重力做的功可以量度重力勢能的變化，選項D正確．9．C[解析]重力勢能的值等于mgh，其中h表示的是物體重心與參考平面的高度差，因木塊的重心離地面高，故木塊的重力勢能大．10．D[解析]重力做正功，重力勢能肯定削減，選項A正確；重力做負功，重力勢能肯定增加，選項B正確；重力勢能的變化量由重力做功的多少來量度，取決于重力的大小以及初、末位置的高度差，與其他因素無關，選項C正確，D錯誤．11．－3.75×104J3.75×104J3.75×104J[解析]重力所做的功為WG＝mglcos120°＝50×10×150×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)))J＝－3.75×104J，所以人克服重力所做的功是3.75×104J，由于重力做了負功，所以重力勢能增加了3.75×104J.12.eq\f(2,3)mgh[解析]依據(jù)重力做功的特點，重力做的功只與A、D兩點的高度差有關，此過程中重力做的功為WG＝mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h－\f(h,3)))＝eq\f(2,3)mgh.13．(1)－40J(2)50J削減了50J[解析](1)在第2s末小球所處的高度為h＝－eq\f(1,2)gt2＝－eq\f(1,2)×10×22m＝－20m重力勢能為Ep＝mgh＝0.2×10×(－20)J＝－40J.(2)在第3s末小球所處的高度為h′＝－eq\f(1,2)gt′2＝－eq\f(1,2)×10×32m＝－45m第3s內重力做功為WG＝mg(h－h(huán)′)＝0.2×10×(－20＋45)J＝50JWG＞0，所以小球的重力勢能削減，且削減了50J.1