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2016-2017学年高中物理7.4重力势能课时作业新人教版必修2资料


重力势能
一、单项选择题 1.(2016·保定高一检测)下列关于重力势能的说法中正确的是( A.重力势能的大小只由重物所处的高度决定 B.重力势能恒大于零 C.当物体放在地面上,它具有的重力势能一定为零 D.重力势能是相对于零势能面而言的,因此重力势能具有相对性 解析: 重力势能的大小由物体的重力大小和所处的高度共同决定,A 错。重力势能的 正、 负由所处位置(相对于参考平面)决定, 物体在参考平面之上, 重力势能为正, 反之为负, B 错。若所选取的参考平面不是地面,在地面上的物体的重力势能不为零,C 错。处于同一 位置的物体,所选参考平面不同,重力势能不同,重力势能具有相对性,D 对。 答案: D 2.大型拱桥的拱高为 h,弧长为 L,如图所示,质量为 m 的汽车在以不变的速率 v 由 A 点运动到 B 点的过程中,以下说法正确的是( ) )

A.由 A 到 B 的过程中,汽车的重力势能始终不变,重力始终不做功 B.汽车的重力势能先减小后增加,总的变化量为 0,重力先做负功,后做正功,总功 为零 C.汽车的重力势能先增大后减小,总的变化量为 0,重力先做正功,后做负功,总功 为零 D.汽车的重力势能先增大后减小,总的变化量为 0,重力先做负功,后做正功,总功 为零 解析: 前半阶段,汽车向高处运动,重力势能增加,重力做负功;后半阶段,汽车向 低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项 D 正确。 答案: D 3.(2016·泉州高一检测)图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹, 则 从起跳至入水的过程中,该运动员的重力势能( )

1

A.一直减小 C.先增大后减小

B.一直增大 D.先减小后增大

解析: 运动员从起跳至入水过程中,其重心位置先升高后降低,重力先做负功后做正 功,其重力势能先增大后减小,故 C 对。 答案: C 4.质量为 m 的物体,沿倾角为 α 的光滑斜面由静止下滑,当下滑 t(s)时重力势能减 少量为( ) 1 2 2 B. mg t 2 1 2 2 2 D. mg t sin α 2

1 2 2 A. mg t sin α 2 C.mg t
2 2

1 1 解析: 物体下滑的加速度 a=gsin α , t(s)时物体下滑的距离 x= at2= gsin α ·t2, 2 2 1 2 2 2 下滑的高度 h=xsin α ,物体重力势能的减少量 Δ Ep=mgh= mg sin α ·t 。故 D 正确。 2 答案: D 二、多项选择题 5.(2016·重庆一中高一检测)如图所示,一小球贴着光滑曲面自由滑下,依次经过 A、

B、C 三点。以下表述正确的是(

)

A.若以地面为参考平面,小球在 B 点的重力势能比 C 点大 B.若以 A 点所在的水平面为参考平面,小球在 B 点的重力势能比 C 点小 C.若以 B 点所在的水平面为参考平面,小球在 C 点的重力势能大于零 D.无论以何处水平面为参考平面,小球在 B 点的重力势能均比 C 点大 答案: AD 6.篮球从高处释放,在重力和空气阻力的作用下加速下降过程,正确的是( A.篮球动能增加 B.重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量 C.篮球重力势能的减少量等于动能的增加量 D.篮球克服空气阻力所做的功等于篮球重力势能的减少量 解析: 因为篮球加速运动,速度增大,故其动能也增大,选项 A 正确;重力对篮球做 正功,篮球的重力势能减小,并且重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量,选项 B 正确; 因为空气对篮球做负功, 所以篮球重力势能的减少量等于动能的增加量与克服阻力做
2

)

功之和,选项 C、D 错误。本题答案为 A、B。 答案: AB 7.(2016·锦州高一检测)质量为 m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作用,下 4 落的加速度为 g,在物体下落 h 的过程中,下列说法正确的是( 5 A.物体重力做的功为 mgh B.物体所受阻力做功为 )

mgh
5

C.物体重力势能减少了 mgh D.物体克服阻力所做的功为

mgh
5

4 1 解析: 因物体的加速度为 g, 由牛顿第二定律可知, mg-Ff=ma 解得空气阻力 Ff= mg。 5 5 1 重力做功 WG=mgh,阻力做功 Wf=- mgh,A、D 对,B 错;重力做功与重力势能变化的关系 5

WG=-Δ Ep,重力做正功,故重力势能减小 mgh,C 正确。
答案: ACD 三、非选择题 8.如图所示,在离地面高度为 H 的地方,将质量为 m 的小球以初速度 v0 竖直向上抛出, 上升的最大高度为 h。取抛出位置所在的平面为参考平面。则:

(1)小球在最高点和落地处的重力势能各是多少? (2)小球从抛出至落地的过程中,重力对小球做的功和重力势能的变化各是多少? 解析: (1)小球上升到最高点时距参考平面的距离为 h,所以小球在最高点具有的重 力势能 Ep1=mgh; 落地时小球在参考平面下方 H 处, 所以落地时小球具有的重力势能 Ep2=mgH。 (2)由于重力做功与路径无关,所以小球从抛出至落地的过程中重力做功 WG=mgH; 由公式 WG=-Δ Ep 得,这一过程中小球重力势能的变化 Δ Ep=-mgH,负号表示重力势 能减少。 答案: (1)mgh -mgH (2)mgH 减少了 mgH

3


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