1、课时分层作业(十四)重力势能(时间：40分钟分值：100分)选择题(本题共8小题，每小题6分，共48分)1(多选)下面关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是()A两物体A、B，A的高度是B的2倍，那么A的重力势能也是B的2倍B如果考虑空气阻力，从某一高度下落一物体到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少C重力做功的多少，与参考平面的选取无关D相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题CD由重力势能的计算公式Epmgh可知，重力势能由mg和h共同决定，故A错误；由Epmgh可知，重力势能的变化只与mgh有关，而与阻力无关，故B错误
2、，C正确；虽然重力势能具有相对性，选择不同的参考平面，物体具有不同重力势能的数值，但这并不影响对重力势能的研究，故D正确2关于重力势能，下列说法中正确的是()A重力势能有正、负值，表示物体的重力势能是矢量B只要物体在水平面以下，其重力势能为负值C卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小D重力势能是地球与物体所组成的系统共有的D重力势能有正、负值，其正负表示物体的重力势能的大小，重力势能是标量，故A错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关，在零势能面下方，物体重力势能为负值，在零势能面上方，物体重力势能为正值，在零势能面上，物体重力势能为零，故B错误；卫星绕地球做椭圆运动，
3、当由近地点向远地点运动时，其重力势能增加，故C错误；重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的，离开地球物体将不再具有重力势能，故D正确3如图所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点关于重力的做功情况，下列说法正确的是()A沿AB面滑下时，重力做功最多B沿AC面滑下时，重力做功最多C沿AD抛物线运动时，重力做功最多D三种情况下运动时，重力做的功相等D由于重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关故D正确4一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球
4、的重力势能的变化是(g取10 m/s2)()A重力做功为1.8 JB重力做了0.55 J的负功C物体的重力势能一定减少0.55 JD物体的重力势能一定增加1.25 JC整个过程中重力做功WGmgh0.1100.55 J0.55 J，故重力势能减少0.55 J，所以选项C正确5(多选)如图所示，物体沿不同的路径从A运动到B，其中按不同的路径：有摩擦作用；无摩擦作用，无摩擦，但有其他外力拉它比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3，重力势能的变化量Ep1、Ep2、Ep3的关系，以下正确的是()AW1W2W3BW1W2W3CEp1Ep2Ep3DEp1Ep2Ep3BC重力做功与路径无关，取决于物体初
5、、末位置，且与物体受不受其他力无关重力势能的变化量只取决于重力做的功，因此，三种情况下重力做功相同，重力势能的变化量也相同6如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放，则 ()A沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值B两小球到达C点和D点时，重力做功相等C两小球到达C点和D点时，重力势能相等D两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等 D不管选哪一点为零势能点，A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等，所以重力势能相等，D正确；两小球到达C点和
6、D点时，重力势能不相等，C错误；重力势能Epmgh，具有相对性，如果选A、P、B三点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为负值；如果选C点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值，A错误；另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到到达C点和D点时竖直高度不等，所以，重力做功不相等，B错误7如图所示虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能()A一直减小B一直增大C先增大后减小D先减小后增大C运动员的重心高度先增大后减小，所以其重力势能Epmgh也先增大后减小，C项正确8物体做
7、竖直上抛运动，最后落回抛出点，对于整个过程，速度v、重力势能Ep与运动时间t之间的关系，下列图象表述可能的是()C将一物体竖直向上抛出，不计空气阻力，物体做匀减速直线运动，以初速度为正，则有vv0gt，v是t的线性函数，当速度减为0后做自由落体运动，速度向下，故A、B错误；以抛出点为零势能，重力势能恒为正，Emghmg，E与t成二次函数关系，Et图象是开口向下的抛物线，故C正确，D错误 一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1魔方，英文名为Rubiks Cube，又叫魔术方块或鲁比克方块，是一种手部极限运动通常泛指三阶魔方三阶魔方形状是正方体，由有弹性的硬塑料制成要将一个质量为m、边
8、长为a的水平放置的匀质三阶魔方翻倒，推力对它做功至少为()Amga BCDD推力对物体所做的功，增加了物体的重力势能，即WFEp，Epmgmga，故选D.2(多选)质量为m的物体，由静止开始下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是()A物体重力做的功为mghB物体所受阻力做功为C物体重力势能减少了mghD物体克服阻力所做的功为ACD因物体的加速度为g，由牛顿第二定律可知，mgFfma解得空气阻力Ffmg.重力做功WGmgh，阻力做功Wfmgh，A、D对，B错；重力做功与重力势能变化的关系WGEp，重力做正功，故重力势能减小mgh，C对3如图所示，一个质量
9、为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为()AMgHBMgHCMgHDMgHC物体离开地面时，弹簧伸长x，重物上升的高度hHx，重力势能增加量EpMghMgH，所以正确答案为C4如图所示，在水平地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h.如果工人将砖一块一块地叠放起来，那么工人至少做功()An(n1)mghBn(n1)mghCn(n1)mghDn(n1)mghB把n块砖看成一个整体，其总质量是Mnm，以地面为
10、零势能面，n块砖都平放在地上时，其重心都在高处，所以n块砖的初始重力势能为E1.当n块砖叠放在一起时，其总高度为Hnh，其总的重心位置在处，所以末态重力势能为E2nmg，人做的功至少等于重力势能的增量，即WEpE2E1.二、非选择题(本题共2小题，共28分)5(14分)如图所示，总长为2 m的光滑匀质铁链，质量为10 kg，跨过一光滑的轻质定滑轮开始时铁链的两底端相齐，当略有扰动时某一端开始下落，求：从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中，重力对铁链做了多少功？重力势能如何变化？(g取10 m/s2)解析如图所示，开始时链条重心在A处，离开滑轮时重心位置在B处，即重心下降了0.5 m所以重
11、力做功WG10100.5 J50 J重力势能减少50 J.答案50 J减少50 J6(14分)世界著名撑杆跳高运动员乌克兰名将布勃卡身高1.83 m，体重82 kg，他曾35次打破撑杆跳高世界纪录，目前仍保持着6.14 m的世界纪录请你回答以下两个问题：(g取10 m/s2)(1)他最后跳过6.14 m 时，至少克服重力做多少功？(2)他的重力势能改变了多少？解析人的重心大约在人身高的一半的位置，即0.915 m，在撑杆跳的过程中，人的重心升高的高度为：h6.14 m0.915 m5.225 m，在人重心升高的过程中，克服重力所做的功为：Wmgh82105.225 J4 284.5 J；运动员克服重力做了功，运动员的重力势能增加了4 284.5 J.答案(1)4 284.5 J(2)增加了4 284.5 J
