1、1. 如图419所示，在竖直平面内，将一物体沿三种不同的路径自A移动至B.已知路径表示沿直线移动，路径表示沿曲线移动，路径表示沿折线ACB移动，重力所做的功分别记为W1、W2、W3.则()图419AW1W2W3BW1W2W3CW1W2W3 DW1W3W2【解析】根据重力做功特点，重力做功与路径无关，由初、末位置的高度差决定，所以W1W2W3，A项正确【答案】A2(多选)下列关于重力势能的说法正确的是()A重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的B重力势能的大小是相对的C重力势能等于零的物体，仍可以对别的物体做功D在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零【解析】重力势能是由物体和地
2、球的相对位置所决定的能，为地球和物体所共有，所以A正确；由于重力势能的大小与零势能面的选取有关，所以重力势能是相对的，物体的重力势能等于零不表示没有对外做功的本领，所以B、C正确；只有选地面为零势能面时，地面上的物体重力势能才为零，否则不为零，D错误【答案】ABC3(多选)(2013黄冈高一检测)如图4110所示的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是()图4110A如图4110甲，撑杆跳运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能B如图4110乙，人拉长弹簧的过程中弹簧的弹性势能C如图4110丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能D如图4110丁，小球下落压缩弹簧的过程中，弹簧的
3、弹性势能【解析】甲中杆的弹性势能先增加后减小，乙中弹簧的弹性势能增加，丙中橡皮筋的弹性势能减小，丁中小球下落压缩弹簧的过程中，弹簧的弹性势能变大故A、C错，B、D对【答案】BD4.图4111质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图4111所示，若以地面为参考平面，那么小球落在桌面时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为()Amgh，减少mgHBmgh，增加mg(Hh)Cmgh，增加mg(Hh)Dmgh，减少mg(Hh)【解析】以地面为参考平面，物体落在桌面上时，物体的重力势能为mgh，重力势能的减少量的mgH，故A正确【答案】A5(多选)图4112如图4112所
4、示，将质量相同的物体A、B分别从两个高度相同、倾角不同、固定的光滑斜面顶端由静止释放滑至底端则两个过程相比，A、B物体()A滑至底端时的速率相同B滑至底端时的速率不同C重力做功相同D重力做功不同【解析】两种情况只有重力做功，故A、C正确【答案】AC6.图4113(2012上海育才中学期中)如图4113是位于锦江乐园的摩天轮，最高处离地面的高度为108 m，直径是98 m一位质量为50 kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25 min.如果以地面为零势能面，则他到达最高处时的(g取10 m/s2)()A重力势能为5.4104 J，角速度为0.2 rad/sB重力势能为4.9104 J，
5、角速度为0.2 rad/sC重力势能为5.4104 J，角速度为4.2103 rad/sD重力势能为4.9104 J，角速度为4.2103 rad/s【解析】Epmgh5.4104 J， rad/s4.2103 rad/s，故C项正确【答案】C7.图4114如图4114所示，小球的质量为m，沿粗糙的轨道由A点移动到B，物体克服摩擦力做功为Q.已知AB间的高度差为h，则下列说法中正确的是()A重力对物体做的功为mgh，物体的重力势能增加mghB重力对物体做的功为mgh，物体的重力势能增加mghQC重力对物体做的功为mgh，物体的重力势能增加mgh，这与有无摩擦力做功无关D重力对物体做的功为mgh
6、Q，所以物体的势能增加mghQ【解析】由A到B重力做负功，与物体的移动路径无关，仅与初末位置有关，所以重力做功mgh.物体的重力势能的变化仅与重力做功有关，而与其他外力做的功无关【答案】C8(2013珠海高一考试)物体做自由落体运动，其相对于地面的重力势能与下落速度的关系，下图中正确的是()【解析】设物体原来的高度为h0，具有重力势能Ep0mgh0，下落过程中有Epmg(h0gt2)Ep0 mg2t2Ep0mv2，选项C正确【答案】C9.图4115如图4115所示，直杆长为2L，中点有一转轴O，两端分别固定质量为2m、m的小球a和b，当杆从水平位置转到竖直位置时，小球a和b构成的系统重力势能如
7、何变化？变化了多少？【解析】a球重力势能减少Epa2mgLb球重力势能增加EpbmgL系统重力势能减少Ep2mgLmgLmgL.【答案】减少减少了mgL10.图4116如图4116所示，在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为m、长度为l的绳子，绳子的1/3悬于桌面下，从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中，重力对绳子做功为多少？绳子的重力势能增量为多少？(桌面离地面高度大于l)【解析】取桌面为参考平面，刚开始时绳子的重力势能为Ep1mg(l)mgl当绳子刚好全部离开桌面时，绳子的重力势能为Ep2mglmgl.则EpEp2Ep1mgl(mgl)mgl由WGEp知重力做功WGmgl【答案】mg
8、l，mgl11.图4117如图4117所示，地面上竖直放置(下端固定)一根劲度系数为k、原长为L的轻质弹簧，在其正上方有一质量为m的小球，自距地面高H处自由下落到弹簧上端，并将弹簧压缩在这个过程中，以地面为零势能面，求小球速度最大时的重力势能是多少？此过程中重力势能减少了多少？【解析】小球下落到弹簧上，开始阶段重力大于弹力，小球加速下落，弹力逐渐加大，合力逐渐减小，加速度减小，当重力与弹力大小相等、方向相反时，加速度为零，速度最大，设此时弹簧被压缩x，则mgkx，x，小球离地高为h(L)，此时的重力势能为Epmghmg(L)，高度下降了hHLxHL，所以重力势能减少量为Epmghmg(HL)【
9、答案】mg(L)mg(HL)12.图4118(2012北京高一检测)如图4118所示，粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点平滑连接一小物块从AB上的D点以初速度v08 m/s出发向B点滑行，DB长为12 m，物块与水平面间动摩擦因数0.2，求：(1)小物块滑到B点时的速度大小(2)小物块沿弯曲轨道上滑到最高点距水平面的高度【解析】(1)在到达B点前，只有滑动摩擦力f对物块做功，对物块从D到B的过程运用动能定理，设物块在B点时的速度为v，则fsDBmv2mv又fmg联立以上两式，解得v4 m/s(2)物块在沿弯曲轨道上滑的过程中，只有重力对物块做功，曲面对物块的支持力不做功设物块能够上滑的最大高度为h，根据动能定理可得mgh0mv2解得h0.8 m【答案】(1)4 m/s(2)0.8 m