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2019-2020年高中物理 機械能守恒定律 第四節(jié) 重力勢能課時作業(yè) 新人教版必修1 一、選擇題 1．下面說法中正確的是(　　) A．地面上的物體重力勢能一定為零 B．質量大的物體重力勢能一定大 C．不同的物體中離地面最高的物體重力勢能最大 D．離地面有一定高度的物體其重力勢能可能為零 [解析]　重力勢能的大小與參考平面的選取有關．在參考平面處，任何物體的重力勢能均為零，故應選D. [答案]　D 2．質量為1 kg的物體從高處自由落下，經3 s落地，那么它在下落的第1 s內，重力勢能減少了(g取10 m/s2)(　　) A．450 J　　　B．100 J　　　C．50 J　　　D．205 J [解析]　物體自由下落1 s內的位移為：gt2＝1012＝5 m，在這一過程中物體重力勢能減少：mgh＝1105 J＝50 J，故C對． [答案]　C 3．下列關于重力勢能的幾種理解，正確的是(　　) A．重力勢能等于零的物體，一定不會對別的物體做功 B．放在地面上的物體，它的重力勢能一定等于零 C．從不同高度將某一物體拋出，落地時重力勢能相等 D．相對不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢能，但并不影響有關重力勢能問題的研究 [解析]　重力勢能的大小與參考平面的選取有關，一個物體重力勢能的大小跟它能否對別的物體做功無必然聯(lián)系． [答案]　CD 4．將一個物體由A移至B，重力做功(　　) A．與運動過程中是否存在阻力有關 B．與物體沿直線或曲線運動有關 C．與物體是做加速、減速或勻速運動有關 D．與物體初、末位置高度差有關 [解析]　重力做功與運動狀態(tài)無關，與路徑無關．只與初、末位置的高度差有關，即W＝mgh. [答案]　D 5．物體在運動過程中，克服重力做功100 J，則以下說法正確的是(　　) A．物體的高度一定降低了 B．物體的高度一定升高了 C．物體的重力勢能一定是100 J D．物體的重力勢能一定增加100 J [解析]　克服重力做功，即重力做負功，重力勢能增加，高度升高，克服重力做多少功，重力勢能就增加多少，但重力勢能是相對的，增加100 J的重力勢能，并不代表現(xiàn)在的重力勢能就是100 J．故正確答案為B、D. [答案]　BD 6．如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地高h的A點滑到同一水平面上，軌道1、2是光滑的，軌道3是粗糙的，則(　　) A．沿軌道1滑下重力做功多 B．沿軌道2滑下重力做功多 C．沿軌道3滑下重力做功多 D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多 [解析]　重力做的功等于重力乘以物塊沿豎直方向的位移，因此物塊沿各個軌道滑下時重力做的功相同，故正確答案為D. [答案]　D 7．質量為1 kg的物體從靜止開始下落，經過3 s落地，落地時速度為10 m/s，若重力加速度g取10 m/s2，則在此過程中(　　) A．物體的重力勢能減少了50 J B．物體的重力勢能減少了450 J C．重力對物體做功150 J D．物體克服阻力做功100 J [解析]　物體經3 s后速度為10 m/s，則a＝＝ m/s2，則Δh＝at2＝15 m，重力勢能減少量為ΔEp＝mgh1－mgh2＝150 J，A、B錯誤．重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少量，為150 J，C正確．物體下落過程一共有兩個力做功：重力做功WG＝150 J，設阻力做功為WFf，則WFf＝－FfΔh，又mg－Ff＝ma，解得WFf＝－100 J，即物體克服阻力做了100 J的功，D正確． [答案]　CD 8．一根長為2 m，重為200 N的均勻木桿放在水平地面上，現(xiàn)將它的一端緩慢地從地面提高0.5 m，另一端仍擱在地面上，則所需做的功為(　　) A．50 J B．100 J C．200 J D．400 J [解析]　木桿的一端升高0.5 m，其重心升高0.25 m，物體需要克服重力做功WG＝Gh＝50 J，所以需要對木桿做50 J的功，選A. [答案]　A 二、非選擇題 9．如右圖所示，將質量為5 kg的物體，放在高為1.5 m的桌面上時具有的重力勢能是__________J，放在地面上時它具有的重力勢能是__________J，當放在深1.5 m的溝底時它具有的重力勢能是__________J．(地面勢能為零，g取10 m/s2) [解析]　(1)Ep1＝mgh1＝5101.5＝75 J. (2)Ep2＝mgh2＝5100＝0. (3)Ep3＝mgh3＝510(－1.5)＝－75 J. [答案]　75　0?。?5 10．如圖所示，一質量為50 kg的人沿著長L＝150 m、傾角為30的斜坡從底端走到頂端，則重力對人所做的功 為__________ J，人克服重力所做的功為__________ J，人的重力勢能增加了__________ J(g取10 m/s2) [解析]　重力對人所做的功為WG＝mgLcos120＝5010150(－0.5) J＝－3.75104 J 人克服重力所做的功為3.75104 J 由WG＝－ΔEp得人的重力勢能增加了3.75104 J. [答案]　－3.75104　3.75104　3.75104 11．起重機以的加速度將質量為m的物體沿豎直方向勻減速地提升高度h，則起重機鋼索的拉力對物體做的功為多少？物體克服重力做的功為多少？物體的重力勢能變化了多少？ [解析]　由題意可知物體的加速度為a＝，方向豎直向下，物體上升的高度為h，根據(jù)牛頓第二定律可得mg－F＝ma 所以F＝mg－ma＝mg 故拉力做的功為WF＝Fh＝mgh. 重力做的功為WG＝－mgh，即物體克服重力做的功為mgh物體的重力勢能增加了mgh. [答案]　mgh　mgh　mgh 12．在離地30 m處的樓頂上無初速度釋放一小球，小球的質量為m＝500 g，不計空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點所在水平面為參考平面．求： (1)在第2 s末小球的重力勢能； (2)前3 s內重力所做的功，重力勢能的改變． [解析]　(1)在第2 s末小球所處的高度 h＝－gt2＝－1022 m＝－20 m， 重力勢能Ep＝mgh＝0.510(－20) J＝－100 J，Ep<0說明了物體在參考平面的下方． (2)在第3 s末小球所處的高度 h′＝－1032 m＝－45 m. 所以在第3 s以前小球就已經落地． 所以前3 s內重力做功 W＝mg(0－h(huán)0)＝0.510[0－(0－30)] J＝150 J. 所以小球的重力勢能減少了150 J. [答案]　(1)－100 J　(2)150 J　減小了150 J