1、课时作业15重力势能时间：45分钟一、单项选择题1下面说法中正确的是()A地面上的物体重力势能一定为零B质量大的物体重力势能一定大C不同的物体离地面最高的物体其重力势能最大D离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零解析：重力势能的大小与参考平面的选取有关在参考平面外，任何物体的重力势能均为零答案：D2关于重力势能，下列说法中正确的是()A有A、B两个物体，相对于同一参考平面，A物体所处的高度是B物体的2倍，则A物体的重力势能的数值一定是B物体的2倍B从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛和平抛，从抛出到落地的过程中，物体重力势能的变化是相同的C有一物体从楼顶落到地面，如果受到空气阻力作用，那
2、么物体重力势能的减少量小于物体自由下落时重力势能的减少量D重力做功时，不仅与物体运动的高度有关，还与物体运动的路径有关解析：由Epmgh可知，只有当mAmB时，A物体的重力势能的数值才是B物体的2倍，故选项A错误；重力做功与路径无关，仅由初、末位置的高度差决定，而且重力做的功等于重力势能的减少量，与物体是否受其他外力无关，故选项B正确，C、D错误答案：B3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加速下降时，重力做功大于系统重力势能的减少量D任意相等的时间内重力做的功相等解析：下降过程
3、中，阻力始终与运动方向相反，做负功，A对；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B错；下降时重力做功等于重力势能的减少量，C错；由于任意相等的时间内下落的位移不等，所以，任意相等时间内重力做的功不等，D错，故选A.答案：A4一个质量为0.5 kg的小球，从5 m高处自由下落，着地后反弹起1 m，取地面为参考平面，g取10 m/s2，则()A初、末位置物体的重力势能分别为25 J和5 JB在下落和反弹过程中重力做功分别为25 J和5 JC由初位置到末位置重力做功20 JD重力做的功等于末位置重力势能减初位置的重力势能解析：初位置重力势能：Ep1mgh125 J，末位置重力势能：Ep2mgh25
4、 J下落和反弹过程重力做功：W下mgh125 J，W上mgh25 J，整个过程重力做功WGmg(h1h2)20 J，所以选项C正确答案：C5一条长为L、质量为M的匀质轻绳平放在水平面上，在缓慢提起绳子的过程中，设提起前半段时人做的功为W1，在提起后半段时人做的功为W2，则W1W2等于()A11 B12C13 D14解析：提起前半段时，人对绳做的功增加了绳的重力势能，W1mgmg；提起后半段时，W2mgW13mg.所以W1W213.答案：C二、多项选择题6大型拱桥的拱高为h，弧长为L，如图所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中，以下说法中正确的是()A由A到B的过程中，汽车
5、的重力势能不变，重力始终不做功B整个过程，汽车的重力势能的变化量为零，重力做的总功等于零C汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做正功，后做负功，总功为零D汽车的重力势能先增大后减小，上坡时重力做负功，下坡时重力做正功，总功为零解析：因为A、B在同一高度上，汽车在运动过程中，位置先升高后降低，所以重力先做负功，后做正功，总功为零；重力势能先增大后减小，总的变化量等于零答案：BD7篮球从高处释放，在重力和空气阻力的作用下加速下降过程，正确的是()A篮球动能增加B重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量C篮球重力势能的减少量等于动能的增加量D篮球克服空气阻力所做的功等于篮球重力势能的减
6、少量解析：因为篮球加速运动，速度增大，故其动能也增大，选项A正确；重力对篮球做正功，篮球的重力势能减小，并且重力对篮球做的功等于篮球重力势能的减少量，选项B正确；因为空气对篮球做负功，所以篮球重力势能的减少量等于动能的增加量与克服阻力做功之和，选项C、D错误，选项A、B正确答案：AB8有关重力势能的变化，下列说法中正确的是()A物体受拉力和重力作用向上运动，拉力做功是1 J，但物体重力势能的增加量有可能不是1 JB从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛，落到地面上时，物体重力势能的变化是相同的C从同一高度落下的物体到达地面，考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D物体
7、运动中重力做功是1 J，但物体重力势能的增加量不是1 J解析：重力做功与经过的路径无关，与是否受其他力无关，只取决于始末位置的高度差，再根据重力做功等于重力势能的减少量可知B、C正确，D错误对于A选项，当物体加速运动时克服重力做功少于1 J，重力势能增加量少于1 J；物体减速运动时，克服重力做功即重力势能增加量大于1 J；只有物体匀速向上运动时，克服重力做功即重力势能增加量才是1 J，A正确答案：ABC三、非选择题9如图所示，质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经
8、过C点，若已知ODl，则小球由A点运动到C点的过程中，重力势能减少了多少？重力做功为多少？解析：从A点运动到C点，小球下落hl，故重力做功WGmghmgl，重力势能的变化量EpWGmgl负号表示小球的重力势能减少了答案：mglmgl10如图所示，一质量为m、半径为r、体积为V的铁球，用一细线拴住，慢慢地放入横截面积为S、深度为h的水中已知水的密度为，则铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中，水与铁球的重力势能分别变化了多少？水与铁球组成的系统总的重力势能变化了多少？解析：铁球下落到杯底的过程中，铁球重力势能的变化Ep1mgh，即重力势能减少了mgh.此过程水面上升了h，因为上升的水的体积等于铁
9、球的体积，所以有ShV，h，上升的水的质量mV，故水的重力势能增加了Ep2mgh.水与铁球组成的系统总的重力势能变化了EpEp1Ep2mgh.答案：减少了mgh增加了mgh11如图所示，一条铁链长为2 m，质量为10 kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？解析：铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了h，因而物体克服重力所做的功为Wmgl109.82 J98 J，铁链的重力势能增加了98 J.铁链重力势能的变化还可由初、末态的重力势能来分析设铁链初态所在水平位置为零参考平面，则Ep10，Ep2，铁链重力势能的变化EpEp2Ep1109.82 J98 J，即铁链重力势能增加了98 J.答案：98 J增加了98 J
