【創(chuàng)新設(shè)計】2020-2021學(xué)年高中物理題組訓(xùn)練：7.4-重力勢能(人教版必修2)

4重力勢能(時間：60分鐘)題組一對重力做功的理解與計算1．將一個物體由A移至B，重力做功 ()A．與運(yùn)動過程中是否存在阻力有關(guān)B．與物體沿直線或曲線運(yùn)動有關(guān)C．與物體是做加速、減速或勻速運(yùn)動有關(guān)D．與物體初、末位置高度差有關(guān)答案D解析將物體由A移至B，重力做功只與物體初、末位置高度差有關(guān)，A、B、C錯，D對．2.圖7－4－5如圖7－4－5所示，質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點(diǎn)滾下經(jīng)過水平面BC后，再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)eq\f(h,4)的D點(diǎn)時，速度為零，在這個過程中，重力做功為 ()圖7－4－5A.eq\f(mgh,4) B.eq\f(3mgh,4)C．mgh D．0答案B解析依據(jù)重力做功的公式，W＝mg(h1－h(huán)2)＝eq\f(3mgh,4).故答案為B.3．質(zhì)量為50kg、高為1.8m的跳高運(yùn)動員，背越式跳過2m高的橫桿而平落在高50cm的墊子上，整個過程中重力對人做的功大約為 ()A．1000J B．750JC．650J D．200J答案D解析要考慮運(yùn)動員重心的變化高度，起跳時站立，離地面0.9m，平落在50cm的墊子上，重心下落了約0.4m，重力做功WG＝mgh＝200J.題組二對重力勢能的理解4．下面說法中正確的是 ()A．地面上的物體重力勢能肯定為零B．質(zhì)量大的物體重力勢能肯定大C．不同的物體離地面最高的物體其重力勢能最大D．離地面有肯定高度的物體其重力勢能可能為零答案D解析重力勢能的大小與參考平面的選取有關(guān)．在參考平面處，任何物體的重力勢能均為零．5．關(guān)于重力勢能的理解，下列說法正確的是 ()A．重力勢能有正負(fù)，是矢量B．重力勢能的零勢能面只能選地面C．重力勢能的零勢能面的選取是任意的D．重力勢能的正負(fù)代表大小答案CD解析重力勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)，重力勢能的正、負(fù)表示比零勢能大還是小，A錯誤，D正確；重力勢能零勢能面的選取是任意的，習(xí)慣上常選地面為零勢能面，B錯誤，C正確．6.圖7－4－6甲、乙兩個物體的位置如圖7－4－6所示，質(zhì)量關(guān)系m甲<m乙，甲在桌面上，乙在地面上，若取桌面為零勢能面，甲、乙的重力勢能分別為Ep1、Ep2，則有()圖7－4－6A．Ep1>Ep2 B．Ep1<Ep2C．Ep1＝Ep2 D．無法推斷答案A解析取桌面為零勢能面，則Ep1＝0，物體乙在桌面以下，Ep2<0，故Ep1>Ep2，故A項正確．7.如圖7－4－7所示，在離地面高為H處，將質(zhì)量為m的小球以初速度v0豎直上拋，取拋出位置所在水平面為參考平面，則小球在最高點(diǎn)和落地處重力勢能分別為 ()A．mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(veq\o\al(2,0),2g)＋H))，0圖7－4－7B.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，－mgH圖7－4－7C.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，mgHD.eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)，mgH＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)答案B解析小球能上升到的最高點(diǎn)與拋出點(diǎn)相距h＝eq\f(veq\o\al(2,0),2g)，所以在最高點(diǎn)時具有的重力勢能Ep1＝mgh＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0).落地時小球的位置在參考平面下方H處，所以落地時小球具有的重力勢能Ep2＝－mgH.故B正確．題組三重力做功與重力勢能變化的關(guān)系8．關(guān)于重力勢能與重力做功，下列說法中正確的是 ()A．物體克服重力做的功等于重力勢能的增加量B．在同一高度，將物體以初速度v0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，物體削減的重力勢能肯定相等C．重力勢能等于零的物體，不行能對別的物體做功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做的功與物體重力勢能增量之和答案AB解析依據(jù)WG＝Ep1－Ep2知，物體克服重力做的功等于重力勢能增加量，A項正確；依據(jù)重力做功的特點(diǎn)知，從同一高度拋出物體到落地的過程中，重力做功相等，因而重力勢能的削減量也相等，B項正確；重力勢能的數(shù)值依靠于參考平面的選取，重力勢能為零的物體，完全可以對別的物體做功，C項錯誤；用手托住物體勻速上升時，手的支持力等于物體的重力，手的支持力做的功等于物體克服重力做的功，也等于物體重力勢能的增加量，D項錯誤．9．物體在某一運(yùn)動過程中，重力對它做了40J的負(fù)功，下列說法中正確的是()A．物體的高度肯定上升了B．物體的重力勢能肯定削減了40JC．物體重力勢能的轉(zhuǎn)變量不肯定等于40JD．物體克服重力做了40J的功答案AD解析重力做負(fù)功，物體位移的方向與重力方向之間的夾角肯定大于90°，所以物體的高度肯定上升了，A正確；由于WG＝－ΔEp，故ΔEp＝－WG＝40J，所以物體的重力勢能增加了40J，B、C錯誤；重力做負(fù)功又可以說成是物體克服重力做功，D正確．10.圖7－4－8如圖7－4－8所示，質(zhì)量為m的小球，從離桌面H高處由靜止下落，桌面離地高度為h.若以桌面為參考平面，那么小球落地時的重力勢能及整個過程中重力勢能的變化分別是 ()圖7－4－8A．mgh削減mg(H－h(huán))B．mgh增加mg(H＋h)C．－mgh增加mg(H－h(huán))D．－mgh削減mg(H＋h)答案D解析以桌面為參考平面，落地時物體的重力勢能為－mgh，初狀態(tài)重力勢能為mgH，即重力勢能的變化ΔEp＝－mgh－mgH＝－mg(H＋h)．所以重力勢能削減了mg(H＋h)．D正確．11．升降機(jī)中有一質(zhì)量為m的物體，當(dāng)升降機(jī)以加速度a勻加速上上升度h時，物體增加的重力勢能為 ()A．mgh B．mgh＋mahC．mah D．mgh－mah答案A解析重力勢能的轉(zhuǎn)變量只與物體重力做功有關(guān)，而與其他力的功無關(guān)．物體上升h過程中，物體克服重力做功mgh，故重力勢能增加mgh，選A.12．一根粗細(xì)均勻的長直鐵棒重600N，平放在水平地面上．現(xiàn)將一端從地面抬高0.50m，而另一端仍在地面上，則 ()A．鐵棒的重力勢能增加了300JB．鐵棒的重力勢能增加了150JC．鐵棒的重力勢能增加量為0D．鐵棒重力勢能增加多少與參考平面選取有關(guān)，所以無法確定答案B解析鐵棒的重心上升的高度h＝0.25m，鐵棒增加的重力勢能等于克服重力做的功，與參考平面選取無關(guān)，即ΔEp＝mgh＝600×0.25J＝150J，故B正確．13.圖7－4－9如圖7－4－9所示，一條鐵鏈長為2m，質(zhì)量為10kg，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開地面的瞬間，鐵鏈克服重力做功為多少？鐵鏈的重力勢能變化了多少？圖7－4－9答案98J增加了98J解析鐵鏈從初狀態(tài)到末狀態(tài)，它的重心位置提高了h＝eq\f(l,2)，因而鐵鏈克服重力所做的功為W＝eq\f(1,2)mgl＝eq\f(1,2)×10×9.8×2J＝98J，鐵鏈的