《2019高中物理 課時(shí)提升作業(yè)十四 7.4 重力勢(shì)能（含解析）新人教必修2.doc》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《2019高中物理 課時(shí)提升作業(yè)十四 7.4 重力勢(shì)能（含解析）新人教必修2.doc（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

重力勢(shì)能 (40分鐘　100分) 一、選擇題(本題共8小題,每小題7分,共56分) 1.下列說(shuō)法中正確的是　(　　) A.在地平面以下的物體重力勢(shì)能一定為負(fù)值 B.質(zhì)量大的物體重力勢(shì)能一定大 C.不同的物體中離地面最高的物體其重力勢(shì)能最大 D.離地面有一定高度的物體其重力勢(shì)能可能為零 【解析】選D。重力勢(shì)能具有相對(duì)性,其大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān),所以在地平面以下的物體的重力勢(shì)能也不一定為負(fù)值,A項(xiàng)錯(cuò)。而離地面有一定高度的物體的重力勢(shì)能也可能為零,D項(xiàng)對(duì)。重力勢(shì)能的大小取決于物體質(zhì)量和所在的高度兩個(gè)因素,B、C項(xiàng)錯(cuò)誤。 2.某樓房升降機(jī)中有一質(zhì)量為m的物體,當(dāng)升降機(jī)以加速度a勻減速上升h高度時(shí),物體增加的重力勢(shì)能為　(　　) A.mgh　　　　　　　 B.mgh+mah C.mah D.mgh-mah 【解析】選A。重力勢(shì)能的增加量等于物體克服重力做的功,A對(duì),B、C、D錯(cuò)。 3.如圖所示,某物塊分別沿三條不同的軌道由離地高h(yuǎn)的A點(diǎn)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】選D。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(gè)軌道滑下時(shí)重力做的功相同,故選D。 4.在同一高度,把三個(gè)質(zhì)量相同的球A、B、C分別以相等的速率豎直上拋、豎直下拋和平拋,它們都落到同一水平地面上,則三個(gè)球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,重力對(duì)它們做的功分別為WA、WB、WC,重力的平均功率分別為PA、PB、PC,則它們的大小關(guān)系為　(　　) A.WA>WB=WC,PA>PB=PC B.WA=WB=WC,PA=PB=PC C.WA=WB=WC,PB>PC>PA D.WA>WB>WC,PA>PB>PC 【解析】選C。由重力做功特點(diǎn)知:WA=WB=WC;從拋出到落地的時(shí)間,由運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)知:tBPC>PA,故C對(duì)。 5.(2017廈門高一檢測(cè))魔方,英文名為Rubik′s Cube,又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊,是一種手部極限運(yùn)動(dòng)。通常泛指三階魔方。三階魔方形狀是正方體,由有彈性的硬塑料制成。要將一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒,推力對(duì)它做功至少為　(　　) 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684173 A.2mga B.2mga2 C.(2+1)mga2 D.(2-1)mga2 【解析】選D。推力對(duì)物體所做的功,增加了物體的重力勢(shì)能,即WF=ΔEp, ΔEp=mg(22a-12a)=2-12mga,故選D。 6.物體做自由落體運(yùn)動(dòng),其相對(duì)于地面的重力勢(shì)能與下落速度的關(guān)系如圖所示,其中正確的是　(　　) 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684174 【解析】選C。若下落高度為h,則h=v22g,減少的重力勢(shì)能為:mgh=mgv22g=12mv2。相對(duì)于地面的重力勢(shì)能為:Ep=mgh0-mgh=mgh0-12mv2,式中h0為起始高度,即Ep與v的關(guān)系圖象為開口向下的拋物線的一部分,故C正確。 7.如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M的物體,放在水平地面上,物體上方安裝一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕彈簧處于原長(zhǎng),現(xiàn)用手拉著彈簧上端的P點(diǎn)緩慢向上移動(dòng),直到物體離開地面一段距離,在這一過(guò)程中,P點(diǎn)的位移(開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng))是H,則物體重力勢(shì)能的增加量為　(　　) 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684175 A.MgH B.MgH+M2g2k C.MgH-M2g2k D.MgH-Mgk 【解析】選C。物體離開地面時(shí),彈簧伸長(zhǎng)x=Mgk,重物上升的高度h=H-x,重力勢(shì)能增加量Ep=Mgh=MgH-M2g2k,所以正確答案為C。 8.(2017廣元高一檢測(cè))一條長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的勻質(zhì)輕繩平放在水平地面上,現(xiàn)在緩慢地把繩子提起來(lái)。設(shè)提起前半段繩子時(shí)人做的功為W1,全部提起來(lái)時(shí)人做的功為W2,則W1∶W2等于　(　　) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 【解析】選D。提起前半段繩子時(shí)人做的功W1=12mg14L=18mgL,提起全部繩子時(shí)人做的功為W2=mg12l=12mgL,W1∶W2=1∶4。故選D。 二、計(jì)算題(本題共2小題,共44分。要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟,有數(shù)值計(jì)算的要注明單位) 9.(22分)起重機(jī)以g4的加速度將質(zhì)量為m的物體沿豎直方向勻加速地提升高度h,則起重機(jī)鋼索的拉力對(duì)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(shì)能變化了多少? 【解析】由題意可知物體的加速度為a=g4,方向豎直向上,物體上升的高度為h。根據(jù)牛頓第二定律可得F-mg=ma,所以F=mg+ma=54mg;故拉力做的功為WF=Fh=54mgh。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(shì)能增加了mgh。 答案:54mgh　mgh　mgh 10.(22分)如圖所示,有一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)的均勻金屬鏈條,一半長(zhǎng)度在光滑斜面上,斜面傾角為θ,另一半長(zhǎng)度沿豎直方向下垂在空中,當(dāng)鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動(dòng),以斜面頂點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn),求: 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684176 (1)開始時(shí)和鏈條剛好從右側(cè)面全部滑出斜面時(shí)重力勢(shì)能各多大? (2)此過(guò)程中重力做了多少功。 【解析】(1)開始時(shí),左邊一半鏈條重力勢(shì)能為 Ep1=-mg2L4sinθ, 右邊一半的重力勢(shì)能為 Ep2=-mg2L4; 左右兩部分總的重力勢(shì)能為 Ep=Ep1+Ep2=-18mgL(sinθ+1) 鏈條從右側(cè)剛好全部滑出時(shí),重力勢(shì)能為 Ep′=-12mgL (2)此過(guò)程重力勢(shì)能減少了 ΔEp=Ep-Ep′=18mgL(3-sinθ), 故重力做的功為 WG=18mgL(3-sinθ) 答案:(1)-18mgL(1+sinθ)　　-12mgL (2)18mgL(3-sinθ) 【能力挑戰(zhàn)區(qū)】 1.如圖所示,有一段長(zhǎng)1.8m,質(zhì)量為2.4kg的鏈條,放在高1.0m的水平桌面上,有13吊在桌面邊緣,以地面為零勢(shì)能參考平面,計(jì)算鏈條的重力勢(shì)能。(g取9.8m/s2) 【解析】由于鏈條不在同一水平面內(nèi),計(jì)算重力勢(shì)能要將鏈條分為兩段: 23在桌面上,其重力勢(shì)能為: Ep1=m1gh1=232.4101.0J=16J, 13吊在桌邊,其重心高度為: h2=1.0m-0.3m=0.7m, 則Ep2=m2gh2=132.4100.7J=5.6J, 所以Ep=16J+5.6J=21.6J。 答案:21.6J 2.如圖所示,桌面距地面0.8m,一物體質(zhì)量為2kg,放在距桌面0.4m高的支架(圖上未畫出)上。(g取10m/s2) 世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)35684177 (1)以地面為參考平面,計(jì)算物體具有的重力勢(shì)能,并計(jì)算物體由支架下落到桌面的過(guò)程中,重力勢(shì)能變化了多少。 (2)以桌面為參考平面,計(jì)算物體具有的重力勢(shì)能,并計(jì)算物體由支架下落到桌面的過(guò)程中,重力勢(shì)能變化了多少。 【解析】(1)以地面為參考平面,物體的高度 h1=(0.4+0.8)m=1.2m, 因而物體具有的重力勢(shì)能為 Ep1=mgh1=2101.2J=24J 物體落至桌面時(shí),重力勢(shì)能 Ep2=mgh2=2100.8J=16J 物體重力勢(shì)能的變化量為 ΔEp=Ep2-Ep1=16J-24J=-8J 即重力勢(shì)能減少了8J。 (2)以桌面為參考平面,物體距參考平面的高度h′1=0.4m,因而物體具有的重力勢(shì)能為 E′p1=mgh′1=2100.4J=8J 物體落至桌面時(shí),重力勢(shì)能E′p2=0 物體重力勢(shì)能的變化量為 ΔE′p=E′p2-E′p1=-8J, 即重力勢(shì)能減少了8J。 答案:(1)24J　減少了8J　(2)8J　減少了8J