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2019-2020年高中物理 基礎(chǔ)知識(shí)篇 第七章 第四節(jié) 重力勢(shì)能同步練測(cè) 新人教版必修2 建議用時(shí) 實(shí)際用時(shí) 滿分 實(shí)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(gè)選項(xiàng)中，有的只有一個(gè)選項(xiàng)正確，有的有多個(gè)選項(xiàng)正確，全部選對(duì)的得5分，選對(duì)但不全的得3分，有選錯(cuò)或不選的得0分，共45分） 1.關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法正確的是（ ） .物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)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(shì)能也越大 .一個(gè)物體的重力勢(shì)能從變到，重力勢(shì)能變小了 .重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功 圖1 2.如圖1所示，桌面高為,質(zhì)量為的小球從離桌面高處自由落下，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)以桌面處為參考平面，則小球落到地面瞬間的重力勢(shì)能為（ ） .  . 3.利用超導(dǎo)材料和科學(xué)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)磁懸浮.若磁懸浮列車的質(zhì)量為,因磁場(chǎng)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(shì)能是（取）（ ）    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(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（ ） .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(guān)于重力勢(shì)能的說法正確的是（ ） .重力勢(shì)能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨(dú)具有的 .重力勢(shì)能的大小是相對(duì)的 .重力勢(shì)能等于零的物體，不可能對(duì)別的物體做功 .在地面上的物體，它具有的重力勢(shì)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(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多 .沿坡度大、粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)，物體克服重力做功多 .沿坡度小、粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)，物體克服重力做功多 .不管沿怎樣的斜面運(yùn)動(dòng)，物體克服重力做功相同，物體增加的重力勢(shì)能也相同 7.運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個(gè)過程，將人和傘看成一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過程中，下列說法正確的是（ ） .阻力對(duì)系統(tǒng)始終做負(fù)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(shì)能增加 .任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等 圖3 8.大型拱橋的拱高為，弧長(zhǎng)為，如圖 3 所示，質(zhì)量為的汽車在以不變的速率由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)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(shì)能不變，重力始終不做功 .由到的過程中，汽車的重力勢(shì)能的變化量為零，重力做的總功等于零 .汽車的重力勢(shì)能先增大后減小，總的變化量為零，重力先做正功，后做負(fù)功，總功為零 .汽車的重力勢(shì)能先增大后減小，上坡時(shí)重力做負(fù)功，下坡時(shí)重力做正功，總功為零 9.如圖4所示，一個(gè)質(zhì)量為的物體，放在水平地面上，物體上方安裝一個(gè)長(zhǎng)度為、勁度系數(shù)為的輕彈簧（處于原長(zhǎng)），現(xiàn)用手拉著彈簧上端的點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)，直到物體離開地面一段距離，在這一過程中，點(diǎn)的位移（開始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng)）是，則物體重力勢(shì)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(zhì)量為的物體，以初速度豎直上拋至返回拋出點(diǎn)的過程中，重力對(duì)物體做的功為 . 11.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能 （選填“增大”“減小”或“不變”）. 三、計(jì)算題（本題共3小題，12、13題各14分， 14題15分，共43分.解答時(shí)應(yīng)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(shù)值計(jì)算的題，答案中必須明確寫出數(shù)值和單位） 12.如圖5所示，在離地面高為的地方將質(zhì)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(diǎn)和落地處重力勢(shì)能各是多少？小球從拋出至落地過程重力對(duì)小球做的功和重力勢(shì)能的變化各是多少？ 圖5        13.質(zhì)量為的均勻鏈條長(zhǎng)為，開始時(shí)放在光滑的水平桌面上，有的長(zhǎng)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(shì)能變化了多少？  圖6        14.在離地面高處無初速度釋放一個(gè)小球，小球質(zhì)量為,不計(jì)空氣阻力，取,取最高點(diǎn)所在的水平面為參考平面，求： （1）第末小球的重力勢(shì)能； （2）在第內(nèi)重力所做的功和重力勢(shì)能的變化. 7.4 重力勢(shì)能 得分： 一、 選擇題 題號(hào) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答案 二、填空題 10. 11. 三、計(jì)算題 12. 13. 14. 7.4 重力勢(shì)能 參考答案 一、選擇題 1. 解析：物體的重力勢(shì)能與參考平面的選擇有關(guān)，同一物體在同一位置相對(duì)于不同的參考平面的重力勢(shì)能不同，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；物體在參考平面以上，與參考平面的高度差越大，重力勢(shì)能才會(huì)越大，所以B錯(cuò)；重力勢(shì)能的負(fù)值表示比零勢(shì)能更小，負(fù)得越多重力勢(shì)能越小，C也不對(duì)；重力做的功量度了重力勢(shì)能的變化，D選項(xiàng)正確. 2. 解析：重力勢(shì)能的大小是相對(duì)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(shì)能的大小則不同.據(jù)題意知已選定桌面為參考平面，則小球在最高點(diǎn)時(shí)的高度為,小球在桌面時(shí)的高度為零，小球在地面時(shí)的高度為，所以小球落到地面時(shí)，它的重力勢(shì)能為. 3. 解析：列車浮起的高度為,增加的重力勢(shì)能為,正確選項(xiàng)為C. 4. 解析：重力做功只與初、末位置高度差有關(guān)，與路徑、受其他力情況無關(guān). 5. 解析：重力勢(shì)能是由物體和地面的相對(duì)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(shì)能的大小與參考平面的選取有關(guān)，所以重力勢(shì)能為零不等于沒有對(duì)外做功的本領(lǐng)，所以C錯(cuò)誤；只有選地面為參考平面時(shí)，地面上的物體的重力勢(shì)能才為零，否則不為零，D錯(cuò)誤. 6.解析：重力做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與初末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)，不論是光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng).物體克服重力做了多少功（重力做多少負(fù)功）它的重力勢(shì)能就增加了多少.故D正確. 7. 解析：阻力始終與運(yùn)動(dòng)方向相反，做負(fù)功，所以A正確.加速下降時(shí)合力向下，而減速下降時(shí)合力向上，所以B錯(cuò)誤.重力做正功，重力勢(shì)能減少，所以C錯(cuò)誤.時(shí)間相等，但運(yùn)動(dòng)員下落的距離不同，重力做的功不等，所以D錯(cuò)誤. 8. 解析：因?yàn)樵谕桓叨壬?，汽車在運(yùn)動(dòng)過程中，位置先升高后降低，所以重力先做負(fù)功，后做正功，總功為零；重力勢(shì)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(shí)，彈簧伸長(zhǎng)，重物上升的高度，重力勢(shì)能增加量. 二、填空題 10.0 解析：物體從拋出到落回拋出點(diǎn)的位移,根據(jù)功的公式,得重力做的功. 11.減小 解析：重力做功多少與經(jīng)過的路徑無關(guān)，只與始末位置有關(guān)，重力做功等于重力勢(shì)能的減少量而不是增加量，這個(gè)是沒有條件限制的，重力做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少. 三、計(jì)算題 12. 解析：小球能上升到的最高點(diǎn)與拋出點(diǎn)相距,所以在最高點(diǎn)時(shí)具有重力勢(shì)能.落地時(shí)小球的位置在參考平面下方處，所以落地時(shí)小球具有重力勢(shì)能.重力做功與小球運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，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(shì)能變化,負(fù)號(hào)表示重力勢(shì)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(shì)能減少了,即. 解法二：設(shè)桌面為參考平面，開始時(shí)重力勢(shì)能, 末態(tài)時(shí)重力勢(shì)能. 故重力勢(shì)能變化量 14.（1） （2） 減少 解析：（1）由于小球做自由落體運(yùn)動(dòng)，則在前內(nèi)下落的高度， 由于選最高點(diǎn)為參考平面，因此第末的重力勢(shì)能 （2）小球在第內(nèi)下落的高度重力做功 由于重力做的功等于重力勢(shì)能的變化量，因此重力勢(shì)能變化了.重力做正功，重力勢(shì)能減少.