2019高中物理课时提升作业十四7.4重力势能（含解析）新人教必修2

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1、重力势能(40分钟　100分)一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分)1.下列说法中正确的是　(　　)A.在地平面以下的物体重力势能一定为负值B.质量大的物体重力势能一定大C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零【解析】选D。重力势能具有相对性,其大小与零势能面的选取有关,所以在地平面以下的物体的重力势能也不一定为负值,A项错。而离地面有一定高度的物体的重力势能也可能为零,D项对。重力势能的大小取决于物体质量和所在的高度两个因素,B、C项错误。2.某楼房升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度a匀减速上升h高

2、度时,物体增加的重力势能为　(　　)A.mgh　　　　　　　B.mgh+mahC.mahD.mgh-mah【解析】选A。重力势能的增加量等于物体克服重力做的功,A对,B、C、D错。3.如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则　(　　)A.沿轨道1滑下重力做功多B.沿轨道2滑下重力做功多C.沿轨道3滑下重力做功多D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多【解析】选D。重力做的功等于重力乘以物块沿竖直方向的位移,因此物块沿各个轨道滑下时重力做的功相同,故选D。4.在同一高度,把三个质量相同的球A、B、C分别以相等的

3、速率竖直上抛、竖直下抛和平抛,它们都落到同一水平地面上,则三个球在运动过程中,重力对它们做的功分别为WA、WB、WC,重力的平均功率分别为PA、PB、PC,则它们的大小关系为　(　　)A.WA>WB=WC,PA>PB=PCB.WA=WB=WC,PA=PB=PCC.WA=WB=WC,PB>PC>PAD.WA>WB>WC,PA>PB>PC【解析】选C。由重力做功特点知:WA=WB=WC;从抛出到落地的时间,由运动学知识知:tBPC>PA,故C对。5.(2017·厦门高一检测)魔方,英文名为Rubik′sCube,又叫魔术方块或鲁比克方块,是一种

4、手部极限运动。通常泛指三阶魔方。三阶魔方形状是正方体,由有弹性的硬塑料制成。要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒,推力对它做功至少为　(　　)世纪金榜导学号35684173A.mgaB.C.D.【解析】选D。推力对物体所做的功,增加了物体的重力势能,即WF=ΔEp,ΔEp=mg(a-a)=mga,故选D。6.物体做自由落体运动,其相对于地面的重力势能与下落速度的关系如图所示,其中正确的是　(　　)世纪金榜导学号35684174【解析】选C。若下落高度为h,则h=,减少的重力势能为:mgh=mg=mv2。相对于地面的重力势能为:Ep=mgh0-mgh=m

5、gh0-mv2,式中h0为起始高度,即Ep与v的关系图象为开口向下的抛物线的一部分,故C正确。7.如图所示,一个质量为M的物体,放在水平地面上,物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长,现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离,在这一过程中,P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H,则物体重力势能的增加量为　(　　)世纪金榜导学号35684175A.MgHB.MgH+C.MgH-D.MgH-【解析】选C。物体离开地面时,弹簧伸长x=,重物上升的高度h=H-x,重力势能增加量Ep=Mgh=MgH-,所以正确答案为C。8.(2017·广元高一

6、检测)一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上,现在缓慢地把绳子提起来。设提起前半段绳子时人做的功为W1,全部提起来时人做的功为W2,则W1∶W2等于　(　　)A.1∶1B.1∶2C.1∶3D.1∶4【解析】选D。提起前半段绳子时人做的功W1=mg×L=mgL,提起全部绳子时人做的功为W2=mg·l=mgL,W1∶W2=1∶4。故选D。二、计算题(本题共2小题,共44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)9.(22分)起重机以的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做的功为多少?物

7、体的重力势能变化了多少?【解析】由题意可知物体的加速度为a=,方向竖直向上,物体上升的高度为h。根据牛顿第二定律可得F-mg=ma,所以F=mg+ma=mg;故拉力做的功为WF=Fh=mgh。重力做的功为WG=-mgh,即物体克服重力做的功为mgh,物体的重力势能增加了mgh。答案:mgh　mgh　mgh10.(22分)如图所示,有一质量为m、长为L的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,以斜面顶点为重力势能零点,求:世纪金榜导学号35684176(1)开始时和链