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2017-2018年人教版 高一物理 必修2 第七章第四节重力势能 课时作业

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               第七章         机械能守恒定律
                    第四节         重力势能


                         A 级 抓基础
    1.关于重力做功和物体的重力势能,下列说法中错误的是(  )
    A.当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少
    B.物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加
    C.地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值
    D.重力做功的多少与参考平面的选取无关
    解析:重力做正功时,物体由高处向低处运动,重力势能一定

减少,反之物体克服重力做功时,重力势能一定增加,故选项                          A、
B 正确;重力势能的大小与参考平面的选取有关,故选项                       C 错;重
力做多少功,物体的重力势能就变化多少,重力势能的变化量与参
考平面的选取无关,所以重力做功多少与参考平面的选取无关,故

选项  D 正确.
    答案:C
    2.(多选)有关重力势能的变化,下列说法中正确的是(  )
    A.物体受拉力和重力作用向上运动,拉力做功是                     1 J,但物体
重力势能的增加量有可能不是             1 J
    B.从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛,落到地
面上时,物体重力势能的变化是相同的

    C.从同一高度落下的物体到达地面,考虑空气阻力和不考虑
空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的

    D.物体运动中重力做功是-1 J,但物体重力势能不是                     1 J
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    解析:当物体加速运动时克服重力做功少于                  1 J,重力势能增加
量少于   1 J;物体减速运动时,克服重力做功即重力势能增加量大于
1  J,物体匀速向上运动时,克服重力做功即重力势能增加量才是                          1 
J,故  A 正确.重力势能的改变与路径无关,只与高度差有关,B                        正
确.同   B 的分析,与受其他力无关,C            正确.重力做功为-1          J,只
能说明重力做负功为         1 J,那么重力势能应增加          1 J,而重力势能为
多少则不知,D       错误.
    答案:ABC
    3.升降机中有一质量为          m 的物体,当升降机以加速度            a 匀加
速上升   h 高度时,物体增加的重力势能为(  )
    A.mgh                 B.mgh+mah
    C.mah                 D.mgh-mah
    解析:要分析重力势能的变化,需分析重力做的功.物体随升

降机上升    h,物体克服重力做功         W=mgh,故物体的重力势能增加
了 mgh.
    答案:A
    4.如图所示,质量为         m 的小球从高度为       h 处的斜面上的      A 点

                                                  h
滚下,经过水平面        BC 后,再滚上另一斜面,当它到达高为4的                D 点
时,速度为零,在这个过程中,重力做功为(  )


      mgh   3mgh
    A. 4   B. 4   C.mgh   D.0
                                   1   3
    解析:A、D     间的高度差为      Δh=h-4h=4h,则重力做功为
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    3
W=4mgh.则   B 正确,A、C、D      错误,故选     B.
    答案:B
    5.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 时间重力势能减少量为(  )

      1                     1
    A.2mg2t2sin α         B.2mg2t2
                            1
    C.mg2t2               D.2mg2t2sin2α
    解析:物体下滑的加速度           a=gsin  α,t 时间内物体下滑的距离

   1   1
s=2at2=2gsin α·t2,下滑的高度     h=ssin α,物体重力势能的减少量

        1
为 mgh=2mg2t2sin2α.D 正确.
    答案:D
    6.一个   100 g 的球从   1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到
1.25 m 的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的
变化是(g=10 m/s2)(  )
    A.重力做功为      1.8 J
    B.重力做了     0.55 J 的负功
    C.物体的重力势能一定减少            0.55 J
    D.物体的重力势能一定增加            1.25 J

    解析:整个过程中重力做功为             WG=mgΔh=0.1×10×0.55      J=
0.55 J,故重力势能减少       0.55 J,所以选项    C 正确.
    答案:C
                         B 级 提能力
    7.(多选)质量为     m 的物体,由静止开始下落,由于空气阻力作

                  4
用,下落的加速度为5g,在物体下落              h 的过程中,下列说法正确的
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是(  )
    A.物体重力做的功为         mgh

                         mgh
    B.物体所受阻力做功为           5
    C.物体重力势能减少了          mgh

                             mgh
    D.物体克服阻力所做的功为             5
                         4

    解析:因物体的加速度为5g,由牛顿第二定律可知,mg-Ff=
                    1

ma,解得空气阻力        Ff=5mg.重力做功    WG=mgh,阻力做功        Wf=-
1

5mgh,A、D   对,B   错;重力做功与重力势能变化的关系                WG=-

ΔEp,重力做正功,故重力势能减小               mgh,C  正确.
    答案:ACD
    8.物体做自由落体运动,以下有关其相对于地面的重力势能与
下落速度的关系图中正确的是(  )


    解析:设物体原来高度为           h0,具有重力势能为        Ep0=mgh0,下

                    1        1           1
                 h0- gt2
                                2 2         2
落过程中有     Ep=mg(    2 )=Ep0-2mg  t =Ep0-2mv  ,即  C 正确.
    答案:C
    9.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(  )


                            1
    A.n(n-1)mgh           B.2n(n-1)mgh
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                            1
    C.n(n+1)mgh           D.2n(n+1)mgh
    解析:取    n 块砖的整体为研究对象,叠放起来后整体的重心距

    1                   1                     1

地面2nh,原来的重心距地面2h,故有             W=ΔEp=nmg·2nh-
    1   1
nmg·2h=2n(n-1)mgh,B   正确.
    答案:B
    10.两个横截面积都是       S 的铁桶放在同一水平面上,桶内装水,

水面的高度分别为        h1 和 h2,且  h1>h2,如图所示.现将连接两桶的
阀门  K 打开,最后两桶中水面高度相同,若水的密度是                     ρ,则(  )


                             2
    A.重力对水做的功为(h1-h2)         ρgS

                     (h1-h2)2gρS
    B.重力势能减少了            4
    C.重力既做正功,又做负功,其总功为零
    D.重力势能减少,说明重力做负功
    解析:把连接两桶的阀门打开,使两桶中水面高度相等,都为

            h1+h2
h,所以有    h=   2  ,因此从左桶移到右桶的水的体积为               V=

h1-h2
  2 S,所以这个过程水的重力势能变化量等于左桶上部分体积为
                                             (h1-h2)2gρS
V 的水移到右桶的重力势能变化,重力做功为                  mgh′=     4    ,重
                           (h1-h2)2gρS
力对水做正功,重力势能减小了                 4    ,故  A 错误,B    正确;重
力势能减少,说明重力做正功,故               C、D  错误.
    答案:B
    11.如图所示,总长为       2  m 的光滑匀质铁链,质量为           10 kg,跨
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过一光滑的轻质定滑轮.开始时铁链的两底端相齐,当略有扰动时
某一端开始下落,求:从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过

程中,重力对铁链做了多少功?重力势能如何变化(g                     取 10 m/s2)?


    解析:开始时链条重心在           A 处,离开滑轮时重心位置在           B 处,

即重心下降了      0.5 m.所以重力做功       WG=mgΔh=10×10×0.5       J=
50 J.重力势能减少       50 J.
    答案:50 J 重力势能减少         50 J
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