1、课时跟踪训练（十八） 重力势能A级学考达标1关于重力做功、重力势能变化的说法正确的是()A当物体向下运动时，重力对物体做负功B当物体向下运动时，重力势能增大C当物体向上运动时，重力势能增大D当物体向上运动时，重力对物体做正功解析：选C当物体向下运动时，由于重力和位移方向相同，故重力对物体做正功，A错误；当物体向下运动时，重力做正功，重力势能减小，故B错误；物体向上运动时，重力向下，位移方向向上，故重力做负功，重力势能增大，故C正确、D错误。2.如图所示，静止的物体沿不同的光滑轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为H，桌面距地面高为h，物体质量为m，重力加速度为g，则以下说法正确的是()A物体
2、沿竖直轨道下滑到桌面上，重力势能减少最少B物体沿曲线轨道下滑到桌面上，重力势能减少最多C以桌面为参考平面，物体重力势能减少mgHD以地面为参考平面，物体重力势能减少mg(Hh)解析：选C重力做功与路径无关，所以无论沿哪条轨道下落，重力做功相同，重力做功WmgH，再由WEp，所以EpmgH，即物体重力势能减少mgH，故C正确，A、B、D错误。3一实心铁球与一实心木球质量相等，将它放在同一水平地面上，下列结论正确的是()A铁球的重力势能大于木球的重力势能B铁球的重力势能等于木球的重力势能C铁球的重力势能小于木球的重力势能D木球的重力势能不会大于铁球的重力势能解析：选C因为铁球和木球的密度不同，所以
3、，质量相等的铁球和木球，木球的体积较大，放在同一水平地面上时，木球的重心高，因此，木球的重力势能大于铁球的重力势能，选项C正确。4.如图是位于锦江乐园的摩天轮，高度为108 m，直径是98 m。一质量为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(取g10 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，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：选C以地面为零势能面，游
4、客到达最高处时的重力势能Epmgh5010108 J5.4104 J，由角速度与周期之间的关系得 rad/s4.2103 rad/s，故C正确。5(2019衡水高一检测)起跳摸高是同学们经常进行的一项活动。某学生身高1.80 m，质量70 kg，他站立举臂，手指摸到的高度为2.10 m。在一次摸高测试中，如果他先下蹲，再用力蹬地向上跳起，同时举臂，离地后手指摸到的高度为2.55 m。设他从蹬地到离开地面所用的时间为0.7 s。不计空气阻力(g取10 m/s2)，该同学跳起后增加的重力势能最大值是()A1 260 J B1 470 JC315 J D1 785 J解析：选C人的重心升高的高度为：
5、h2.55 m2.10 m0.45 m，故该同学跳起后增加的重力势能最大值是：Epmgh70100.45 J315 J。C正确。6运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程。将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是()A阻力对系统始终做负功B系统受到的合外力始终向下C重力做功使系统的重力势能增加D任意相等的时间内重力做的功相等解析：选A由于阻力的方向始终与运动方向相反，因此阻力始终做负功，选项A正确；系统在减速下降过程中所受合外力的方向与运动方向相反，即合外力向上，选项B错误；系统一直向下运动，因此重力一直做正功，重力势能减少，选项C错误；由于系统做变速运动，因此在相等的时间内下
6、落的高度不一定相等，故重力做的功不一定相等，选项D错误。7.如图所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，开始时物体A静止在弹簧上面。今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面。设开始时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化Ep，下列说法中正确的是()AEp1Ep2 BEp1Ep2CEp0 DEp0解析：选A开始时弹簧形变量为x1，有kx1mg。设B离开地面时形变量为x2，有kx2mg。所以x1x2，所以Ep1Ep2，Ep0，A正确。8.如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体
7、处于静止状态。当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动过程中下列说法正确的是()A弹簧的弹性势能逐渐减小B弹簧的弹性势能逐渐增大C弹簧的弹性势能先增大再减小D弹簧的弹性势能先减小再增大解析：选D当撤去F后，物体向右运动的过程中，弹簧先由压缩状态变到原长，再伸长，所以形变量先减小后增大，则弹簧的弹性势能先减小再增大。故D正确。9质量为m的木球从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h，最终木球停止在水面上，若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为F。求：(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少？(2)木球的重力势能变化了多少？解析：因为重力做功与路径无关，只
8、与过程初、末状态的高度有关，所以全过程尽管木球在水下做了往复运动，但所做的功由h的大小决定，即WGmgh，木块的重力势能减少了mgh。答案：(1)mgh(2)减少了mghB级选考提能10.如图所示，一根长为l，质量为m的匀质软绳悬于O点，若将其下端向上提起使其对折，则做功至少为()Amgl B.mglC.mgl D.mgl解析：选D将软绳下端向上提起，相当于把下半段向上移动了，重力势能增加了mgmgl，即外力至少要做的功为mgl，D正确。11.多选图甲是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片，玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，图乙是玩家到达最低点时的情况，其中
9、AB为弹性绳子的原长，C点是弹力等于重力的位置，D点是玩家所到达的最低点，对于玩家离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是()A重力对人一直做正功B人的重力势能一直减小C玩家通过B点之后，绳子具有弹性势能D从A到D，弹性绳子的弹性势能一直增加解析：选ABC整个过程中，重力一直做正功，重力势能一直减小；人从高空落下到弹性绳子达到原长的过程中，弹性绳子不做功，此后弹性绳子一直做负功，弹性势能一直增加。故A、B、C正确，D错误。12弹簧原长l015 cm，受拉力作用后弹簧逐渐伸长，当弹簧伸长到l120 cm时，作用在弹簧上的力为400 N，问：(1)弹簧的劲度系数k为多少？(2)在该过程中弹力做了多少功？(3)弹簧的弹性势能变化了多少？解析：(1)据胡克定律Fkx，得k N/m8 000 N/m。(2)由于Fkx，作出Fx图像如图所示，求出图中阴影面积，即为弹力做功的绝对值，由于在伸长过程中弹力F方向与位移x方向相反，故弹力F在此过程中做负功。所以W10 J。(3)弹力F做负功，则弹簧弹性势能增加，且做功的多少等于弹性势能的变化量。EW10 J。答案：(1)8 000 N/m(2)10 J(3)增加10 J
