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2019-2020年高中物理 基礎知識篇 第七章 第四節(jié) 重力勢能同步練測 新人教版必修2 建議用時 實際用時 滿分 實際得分 45分鐘 100分 一、選擇題（本題包括9小題，每小題給出的四個選項中，有的只有一個選項正確，有的有多個選項正確，全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯或不選的得0分，共45分） 1.關于重力勢能，下列說法正確的是（ ） .物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定 .物體與參考平面的距離越大，它的重力勢能也越大 .一個物體的重力勢能從變到，重力勢能變小了 .重力勢能的減少量等于重力對物體做的功 圖1 2.如圖1所示，桌面高為,質量為的小球從離桌面高處自由落下，不計空氣阻力，假設以桌面處為參考平面，則小球落到地面瞬間的重力勢能為（ ） .  . 3.利用超導材料和科學技術可以實現磁懸浮.若磁懸浮列車的質量為,因磁場間的相互作用而浮起的高度為,則該過程中磁懸浮列車增加的重力勢能是（?。? ）    圖2 4.如圖2所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地高的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（ ） .沿軌道1滑下重力做功多 .沿軌道2滑下重力做功多 .沿軌道3滑下重力做功多 .沿三條軌道滑下重力做功一樣多 5.下列關于重力勢能的說法正確的是（ ） .重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的 .重力勢能的大小是相對的 .重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功 .在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零 6.沿著高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，下列說法正確的是（ ） .沿坡度小的斜面運動時物體克服重力做功多 .沿坡度大、粗糙程度大的斜面運動，物體克服重力做功多 .沿坡度小、粗糙程度大的斜面運動，物體克服重力做功多 .不管沿怎樣的斜面運動，物體克服重力做功相同，物體增加的重力勢能也相同 7.運動員跳傘將經歷加速下降和減速下降兩個過程，將人和傘看成一個系統(tǒng)，在這兩個過程中，下列說法正確的是（ ） .阻力對系統(tǒng)始終做負功 .系統(tǒng)受到的合外力始終向下 .重力做功使系統(tǒng)的重力勢能增加 .任意相等的時間內重力做的功相等 圖3 8.大型拱橋的拱高為，弧長為，如圖 3 所示，質量為的汽車在以不變的速率由點運動到點的過程中，以下說法中正確的是（ ） .由到的過程中，汽車的重力勢能不變，重力始終不做功 .由到的過程中，汽車的重力勢能的變化量為零，重力做的總功等于零 .汽車的重力勢能先增大后減小，總的變化量為零，重力先做正功，后做負功，總功為零 .汽車的重力勢能先增大后減小，上坡時重力做負功，下坡時重力做正功，總功為零 9.如圖4所示，一個質量為的物體，放在水平地面上，物體上方安裝一個長度為、勁度系數為的輕彈簧（處于原長），現用手拉著彈簧上端的點緩慢向上移動，直到物體離開地面一段距離，在這一過程中，點的位移（開始時彈簧處于原長）是，則物體重力勢能的增加量為（ ） 圖4 . . . . 二、填空題（本題共2小題，每題6分，共12分） 10.質量為的物體，以初速度豎直上拋至返回拋出點的過程中，重力對物體做的功為 . 11.當重力對物體做正功時，物體的重力勢能 （選填“增大”“減小”或“不變”）. 三、計算題（本題共3小題，12、13題各14分， 14題15分，共43分.解答時應寫出必要的文字說明、方程式和重要的演算步驟，只寫出最后答案的不能得分.有數值計算的題，答案中必須明確寫出數值和單位） 12.如圖5所示，在離地面高為的地方將質量為的小球以初速度豎直上拋，取拋出位置所在水平面為參考平面，則小球在最高點和落地處重力勢能各是多少？小球從拋出至落地過程重力對小球做的功和重力勢能的變化各是多少？ 圖5        13.質量為的均勻鏈條長為，開始時放在光滑的水平桌面上，有的長度懸在桌邊緣，如圖6所示.松手后，鏈條滑離桌面，問從開始到鏈條剛滑離桌面過程中重力勢能變化了多少？  圖6        14.在離地面高處無初速度釋放一個小球，小球質量為,不計空氣阻力，取,取最高點所在的水平面為參考平面，求： （1）第末小球的重力勢能； （2）在第內重力所做的功和重力勢能的變化. 7.4 重力勢能 得分： 一、 選擇題 題號 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 二、填空題 10. 11. 三、計算題 12. 13. 14. 7.4 重力勢能 參考答案 一、選擇題 1. 解析：物體的重力勢能與參考平面的選擇有關，同一物體在同一位置相對于不同的參考平面的重力勢能不同，A選項錯誤；物體在參考平面以上，與參考平面的高度差越大，重力勢能才會越大，所以B錯；重力勢能的負值表示比零勢能更小，負得越多重力勢能越小，C也不對；重力做的功量度了重力勢能的變化，D選項正確. 2. 解析：重力勢能的大小是相對參考平面而言的，參考平面選擇不同，物體的高度不同，重力勢能的大小則不同.據題意知已選定桌面為參考平面，則小球在最高點時的高度為,小球在桌面時的高度為零，小球在地面時的高度為，所以小球落到地面時，它的重力勢能為. 3. 解析：列車浮起的高度為,增加的重力勢能為,正確選項為C. 4. 解析：重力做功只與初、末位置高度差有關，與路徑、受其他力情況無關. 5. 解析：重力勢能是由物體和地面的相對位置所決定的，由地球和物體所共有，所以A、B正確；由于重力勢能的大小與參考平面的選取有關，所以重力勢能為零不等于沒有對外做功的本領，所以C錯誤；只有選地面為參考平面時，地面上的物體的重力勢能才為零，否則不為零，D錯誤. 6.解析：重力做功與物體的運動路徑無關，只與初末狀態(tài)物體的高度差有關，不論是光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運動還是曲線運動.物體克服重力做了多少功（重力做多少負功）它的重力勢能就增加了多少.故D正確. 7. 解析：阻力始終與運動方向相反，做負功，所以A正確.加速下降時合力向下，而減速下降時合力向上，所以B錯誤.重力做正功，重力勢能減少，所以C錯誤.時間相等，但運動員下落的距離不同，重力做的功不等，所以D錯誤. 8. 解析：因為在同一高度上，汽車在運動過程中，位置先升高后降低，所以重力先做負功，后做正功，總功為零；重力勢能先增大后減小，總的變化量等于零. 9.解析：物體離開地面時，彈簧伸長，重物上升的高度，重力勢能增加量. 二、填空題 10.0 解析：物體從拋出到落回拋出點的位移,根據功的公式,得重力做的功. 11.減小 解析：重力做功多少與經過的路徑無關，只與始末位置有關，重力做功等于重力勢能的減少量而不是增加量，這個是沒有條件限制的，重力做正功時，物體的重力勢能一定減少. 三、計算題 12. 解析：小球能上升到的最高點與拋出點相距,所以在最高點時具有重力勢能.落地時小球的位置在參考平面下方處，所以落地時小球具有重力勢能.重力做功與小球運動路徑無關，小球從拋出至落地過程重力做功,由得這一過程中小球重力勢能變化,負號表示重力勢能減少. 13. 解析：解法一：等效法，由題圖中初態(tài)和末態(tài)比較，可等效成將開始桌面上的鏈條移至末態(tài)的下端，故重心下降了，所以重力勢能減少了,即. 解法二：設桌面為參考平面，開始時重力勢能, 末態(tài)時重力勢能. 故重力勢能變化量 14.（1） （2） 減少 解析：（1）由于小球做自由落體運動，則在前內下落的高度， 由于選最高點為參考平面，因此第末的重力勢能 （2）小球在第內下落的高度重力做功 由于重力做的功等于重力勢能的變化量，因此重力勢能變化了.重力做正功，重力勢能減少.