【學(xué)練考】2021-2022學(xué)年高一人教版物理必修2練習(xí)冊(cè)：7.4-重力勢(shì)能-

4重力勢(shì)能學(xué)問(wèn)點(diǎn)一重力做功的計(jì)算1．將一個(gè)物體由A移至B，重力做功()A．與運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否存在阻力有關(guān)B．與物體沿直線或曲線運(yùn)動(dòng)有關(guān)C．與物體是做加速、減速還是勻速運(yùn)動(dòng)有關(guān)D．與物體初、末位置的高度差有關(guān)2．運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)受加速下降和減速下降兩個(gè)過(guò)程，將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A．阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)功B．系統(tǒng)受到的合力始終向下C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加D．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等學(xué)問(wèn)點(diǎn)二重力勢(shì)能的計(jì)算3．(多選)下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法中正確的是()A．重力勢(shì)能是物體和地球所共有的B．重力勢(shì)能的變化只跟重力做功有關(guān)系，和其他力做功多少無(wú)關(guān)C．重力勢(shì)能是矢量，在地球表面以下為負(fù)D．重力勢(shì)能的增量等于重力對(duì)物體做的功4．沿高度相同而長(zhǎng)度和粗糙程度均不同的斜面把同一物體從底端拉到頂端，比較重力勢(shì)能的變化，正確的是()A．沿長(zhǎng)度大的粗糙斜面拉，重力勢(shì)能增加最多B．沿長(zhǎng)度小的粗糙斜面拉，重力勢(shì)能增加最少C．無(wú)論長(zhǎng)度如何，都是斜面越粗糙重力勢(shì)能增加越多D．幾種狀況下，重力勢(shì)能增加一樣多5．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勻加速上升h高度時(shí)，物體增加的重力勢(shì)能為()A．mghB．mgh＋mahC．mahD．mgh－mah6．地面上豎直放置一根勁度系數(shù)為k、原長(zhǎng)為l0的輕彈簧，在其正上方有一質(zhì)量為m的小球從h高處自由下落到輕彈簧上，彈簧被壓縮，則小球速度最大時(shí)重力勢(shì)能為(以地面為參考平面)()A．mg(l0－eq\f(mg,k))B.eq\f(m2g2,k)C．mgl0D．mg(h＋l0)學(xué)問(wèn)點(diǎn)三對(duì)重力勢(shì)能相對(duì)性的理解7．(多選)關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．重力勢(shì)能是物體單獨(dú)具有的B．重力勢(shì)能有負(fù)值，因而是矢量C．重力勢(shì)能是相對(duì)的，而重力勢(shì)能的變化量是確定的D．將一個(gè)物體由A處移至B處，重力做正功，削減的重力勢(shì)能與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)8．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定B．物體與參考平面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大C．一個(gè)物體的重力勢(shì)能從－5J變化到－3J，重力勢(shì)能變小了D．重力勢(shì)能的削減量等于重力對(duì)物體做的功9．一個(gè)實(shí)心的正方體鐵塊與一個(gè)實(shí)心的正方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在水平地面上，下列結(jié)論正確的是(以地面處重力勢(shì)能為零)()A．鐵塊的重力勢(shì)能大于木塊的重力勢(shì)能B．鐵塊的重力勢(shì)能等于木塊的重力勢(shì)能C．鐵塊的重力勢(shì)能小于木塊的重力勢(shì)能D．上述三種狀況都有可能10．關(guān)于重力做功和物體重力勢(shì)能的變化，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能肯定削減B．當(dāng)物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能肯定增加C．重力做功的多少與參考平面的選取無(wú)關(guān)D．重力勢(shì)能的變化量與參考平面的選取有關(guān)11．質(zhì)量是50kg的人沿著長(zhǎng)為150m、傾角為30°的坡路走上土丘，重力對(duì)他所做的功是多少？他克服重力所做的功是多少？他的重力勢(shì)能增加了多少？(g取1012.如圖L7-4-1所示，質(zhì)量為m的小球從高為h的斜面上的A點(diǎn)滾下經(jīng)水平面BC后，再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)eq\f(h,3)高處的D點(diǎn)時(shí)，速度為零，此過(guò)程中重力做的功是多少？(重力加速度為g)圖L7-4-113．在離地80m處由靜止釋放一個(gè)小球，小球的質(zhì)量為m＝200g，不計(jì)空氣阻力，g取10m/(1)在第2s末小球的重力勢(shì)能；(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢(shì)能的變化．14．工人通過(guò)滑輪裝置將一質(zhì)量是100kg的料車沿傾角為30°的斜面由底端以加速度ɑ＝2m/s2勻加速拉到頂端，斜面長(zhǎng)是4m，如圖L7-4-2所示．若不計(jì)滑輪的質(zhì)量和各處的摩擦力，求這一過(guò)程中(g取(1)人拉繩子的力做的功及料車的重力做的功；(2)料車運(yùn)動(dòng)到斜面頂端時(shí)克服重力做功的瞬時(shí)功率．圖L7-4-24重力勢(shì)能1．D[解析]重力做功只與物體初、末位置的高度差及物體質(zhì)量有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)．2．A[解析]無(wú)論哪個(gè)過(guò)程，阻力都做負(fù)功，選項(xiàng)A正確；加速下降時(shí)合力向下，減速下降時(shí)合力向上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；系統(tǒng)下降，重力做正功，所以它的重力勢(shì)能削減，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于系統(tǒng)做變速運(yùn)動(dòng)，系統(tǒng)在相等時(shí)間內(nèi)下落的高度不同，所以重力做功不同，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．3．AB[解析]重力勢(shì)能屬于物體和地球所組成的系統(tǒng)共有的，選項(xiàng)A正確；重力勢(shì)能的變化只跟重力做功有關(guān)系，與其他因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)B正確；重力勢(shì)能是標(biāo)量，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；重力勢(shì)能的增量等于物體克服重力所做的功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．4．D[解析]重力勢(shì)能的變化只取決于重力做功，而重力做功與其他力是否存在無(wú)關(guān)，故同一物體的高度變化相同則重力勢(shì)能變化相同．5．A[解析]重力勢(shì)能的增加量等于物體克服重力做的功，選項(xiàng)A正確，B、C、D錯(cuò)誤．6．A[解析]速度最大時(shí)的高度是解答本題的關(guān)鍵．小球自由下落到與彈簧接觸時(shí)開頭做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)加速度等于零時(shí)，其速度達(dá)到最大．此時(shí)彈簧被壓縮x，則有mg＝kx，得x＝eq\f(mg,k)，以地面為參考平面．小球所處的高度H＝l0－x＝l0－eq\f(mg,k)，因此小球在速度最大時(shí)的重力勢(shì)能Ep＝mgH＝mg(l0－eq\f(mg,k))．7．CD[解析]重力勢(shì)能是物體和地球所組成的系統(tǒng)共有的，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤；重力勢(shì)能的負(fù)值表示大小并不表示方向，重力勢(shì)能是標(biāo)量而不是矢量，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；重力勢(shì)能的大小與參考平面的選取有關(guān)，是相對(duì)的，而重力勢(shì)能的變化量取決于重力做功，與參考平面的選取無(wú)關(guān)，是確定的，選項(xiàng)C正確；重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能削減，其削減的值取決于重力做功的多少，與運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，所以選項(xiàng)D正確．8．D[解析]物體的重力勢(shì)能與參考平面的選取有關(guān)，同一物體在同一位置相對(duì)不同的參考平面時(shí)的重力勢(shì)能不同，選項(xiàng)A錯(cuò)誤．當(dāng)物體在參考平面以上時(shí)，距參考平面的距離越大，重力勢(shì)能越大，當(dāng)物體在參考平面以下時(shí)，距參考平面的距離越大，重力勢(shì)能越小，選項(xiàng)B錯(cuò)誤．重力勢(shì)能的正、負(fù)表示大小，－5J的重力勢(shì)能小于－3J的重力勢(shì)能，選項(xiàng)C錯(cuò)誤．重力做的功可以量度重力勢(shì)能的變化，選項(xiàng)D正確．9．C[解析]重力勢(shì)能的值等于mgh，其中h表示的是物體重心與參考平面的高度差，因木塊的重心離地面高，故木塊的重力勢(shì)能大．10．D[解析]重力做正功，重力勢(shì)能肯定削減，選項(xiàng)A正確；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能肯定增加，選項(xiàng)B正確；重力勢(shì)能的變化量由重力做功的多少來(lái)量度，取決于重力的大小以及初、末位置的高度差，與其他因素?zé)o關(guān)，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤．11．－3.75×104J3.75×104J3.75×104J[解析]重力所做的功為WG＝mglcos120°＝50×10×150×eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(－\f(1,2)))J＝－3.75×104J，所以人克服重力所做的功是3.75×104J，由于重力做了負(fù)功，所以重力勢(shì)能增加了3.75×104J.12.eq\f(2,3)mgh[解析]依據(jù)重力做功的特點(diǎn)，重力做的功只與A、D兩點(diǎn)的高度差有關(guān)，此過(guò)程中重力做的功為WG＝mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(h－\f(h,3)))＝eq\f(2,3)mgh.13．(1)－40J(2)50J削減了50J[解析](1)在第2s末小球所處的高度為h＝－eq\f(1,2)gt2＝－eq\f(1,2)×10×22m＝－20m重力勢(shì)能為Ep＝mgh＝0.2×10×(－20)J＝－40J.(2)在第3s末小球所處的高度為h′＝－eq\f(1,2)gt′2＝－eq\f(1,2)×10×32m＝－45m第3s內(nèi)重力做功為WG＝mg(h－h(huán)′)＝0.2×10×(－20＋45)J＝50JWG＞0，所以小球的重力勢(shì)能削減，且削減了50J.1