7.4《重力势能》

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1、7.4课时作业基础达标1.某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是(  )A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功C.从A到B重力做功mg(H+h)D.从A到B重力做功mgH【解析】 重力做功与物体的运动路径无关,只与初、末状态物体的高度差有关.从A到B的高度差是H,故从A到B重力做功mgH,D正确.【答案】 D2.利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮.若磁悬浮列车的质量为

2、20t,因磁场间的相互作用而浮起的高度为100mm,则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是(g取10m/s2)(  )A.20JB.200JC.2.0×104JD.2.0×107J【解析】 因磁场间的相互作用,列车浮起的高度为100mm,增加的重力势能为ΔEp=mgh=20×103×10×100×10-3J=2.0×104J,正确选项为C.【答案】 C3.下列说法正确的是(  )A.自由落体运动的物体,在第1s内与第2s内重力势能的减少量之比为1:3B.做竖直上抛运动的物体,从抛出到返回抛出点的过程中,重力对物体所做的功为零C

3、.物体做匀速直线运动时重力势能一定不变D.在平衡力的作用下运动的物体,重力势能一定不变【解析】 重力势能是否变化,考查重力是否做功,自由落体运动的物体,在第1s内与第2s内下落高度之比为1:3,故重力势能减少量之比为1:3;竖直上抛的物体,从抛出到返回抛出点,重力做功为零.【答案】 AB4.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时间时重力势能减少量为(  )A.mg2t2sinαB.mg2t2C.mg2t2D.mg2t2sin2α【解析】 物体在光滑斜面上下滑,加速度a=gsinα,t时间内的位移x=gt

4、2sinα,下落的高度h=xsinα=gt2sin2α,所以重力势能减少了mg2t2sin2α,选项D正确.【答案】 D5.物体从某高度处做自由落体运动,以地面为重力势能零点,下列所示图象中,能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是(  )【解析】 设物体开始下落时的重力势能为Ep0,物体下落高度h过程中重力势能减少量ΔEp=mgh,故物体下落高度h时的重力势能Ep=Ep0-ΔEp=Ep0-mgh,即Ep-h图象为倾斜直线,B正确.【答案】 B6.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程,下

5、列说法中不正确的是(  )A.提升过程中手对物体做功m(a+g)hB.提升过程中合外力对物体做功mahC.提升过程中物体的重力势能增加m(a+g)hD.提升过程中物体克服重力做功mgh【解析】 提升过程中物体的重力势能增加mgh,物体克服重力做功mgh,D对,C错;由牛顿第二定律可得F=mg+ma,提升过程中手对物体做功W=Fh=m(g+a)h,A对,同理可知B对.【答案】 C7.如图所示,在水平地面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,如果人工将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功(  )A.n(n-1)mghB.n(

6、n-1)mghC.n(n+1)mghD.n(n+1)mgh【解析】 本题重在分析各块砖的重心位置变化情况,从而找出n块砖的重力势能变化.把n块砖看做一个整体,其总质量是M=nm,以地面为零势能面,n块砖都平放在地上时,其重心都在高处,所以这n块砖的初始重力势能为E1=.当n块砖叠放在一起时,其总高度为H=nh,其总的重心位置在=处,所以末态重力势能为E2=nmg=,人做的功至少等于重力势能的增量,即W=ΔEp=E2-E1=.【答案】 B8.如图所示,质量为m的小球,用一长为l的细线悬于O点,将悬线拉直成水平状态,并给小球一个向

7、下的速度让小球向下运动,O点正下方D处有一钉子,小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动,并经过C点,若已知OD=l,则小球由A点运动到C点的过程中,重力势能减少了多少?重力做功为多少?【解析】 从A点运动到C点,小球下落h=l,故重力做功WG=mgh=mgl,重力势能的变化量ΔEp=-WG=-mgl,负号表示小球的重力势能减少了.【答案】 mgl mgl能力提升1.如图所示,一质量为m、边长为a的正方体物块与地面间的动摩擦因数为μ=0.1.为使它水平移动距离a,可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法,则下列说法中正确的是(  )

8、A.将它翻倒比平推前进做功少B.将它翻倒比平推前进做功多C.两种情况做功一样多D.两种情况做功多少无法比较【解析】 使物块水平移动距离a,若将它翻倒一次,需要克服重力做功,使其重心位置由离地h1=增加到h2=a,所以至少需要做功W1=mg(h2-h1)=mg(-1)a;而缓慢

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