1、高考资源网() 您身边的高考专家7.4 重力势能 同步练习一、选择题(本大题共6小题,在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。)1.(原创)教材中采用了非常巧妙的方法来探究重力做功特点,下列探究过程采用了相同方法的是( )A.探究弹簧弹力和形变量的关系B.探究小车加速度与力和质量的关系C.探究匀变速直线运动的位移公式D.探究平抛运动的特点答案:C解析:教材中探究重力做功特点采用了微元法的思想,与之相类似的是“探究匀变速直线运动的位移公式”。 “探究弹簧弹力和形变量的关系”和“探究平抛运动的特点”采用了一般的实验方法归纳法,而“探究小车加速度与力和质量的关系”
2、则采用了控制变量法。正确答案为C 。2.关于重力势能的理解,下列说法中正确的是( )A.重力势能的大小只由重物本身决定 B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零 D.重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的答案:D解析:重力势能的大小由重物所受重力和所处的高度有关,A选项错误;重力势能有相对性,在零势面下方的物体其重力势能是负值,B选项错误;只有选地面为零势面,地面上物体的重力势能才等于零,C选项错误;重力势能是物体和地球所组成的物体“系统”共有的,而不是物体单独具有的,D选项正确。3.(改编)关于重力做功和重力势能的变化,下列叙述正确的是( )A.竖直向上抛
3、出的物体,在上升阶段,重力做负功,重力势能减少B.做自由落体运动的物体,重力做正功,重力势能不断减少C.物体的重力不做功,物体的重力势能就为零D.物体的重力势能减少,物体的重力可能不做功答案:B解析:重力做正功,重力势能减少;重力做负功,重力势能增大。故A错B对。物体的重力不做功,物体的重力势能一定不变,但是否为零还由零势面的选取有关,C错。物体的重力势能减少,物体的重力一定做正功,D错。4.(原创)蓬松的白雪给人以恬静、美丽的感觉,然而雪崩爆发时,会以排山倒海之势摧毁沿途的一切,给人类、给自然界带来灾难。如图所示,在雪崩过程中下列说法中正确的是( )A.雪从高处落下要克服重力做功B.雪从高处
4、落下重力做正功C.雪下落过程重力势能减小D.雪下落过程重力势能增大答案:BC解析:物体重力做功只与物体的初末位置有关,与路径无关。雪从高处落下重力做正功,根据重力做功和重力势能变化的关系可知:雪的重力做正功,重力势能减小。故正确选项为BC。5.用绳子吊起质量为m的物体,使它以加速度a匀加速升高h,在此过程中,物体增加的重力势能为( )A.mgh B.mgh+mahC.m(ga)hD.mah答案:A解析:物体重力势能的变化量与运动性质无关,只取决于重力做功的多少:重力做功的数值等于重力势能的减小量,克服重力做功的数值等于重力势能的增加量。故正确选项只有A。6.(改编)如图所示为位于上海市锦江乐园
5、的摩天轮,最大高度为108m,直径是98m。一质量为50kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动。关于这位游客的重力势能,下列说法中正确的是(取g=10m/s2)( )A若以地面为零势能面,最高处时的重力势能为5.4104JB若以地面为零势能面,最高处时的重力势能为4.9104JC以不同水平面为零势能面,游客在摩天轮最高处和最低处重力势能的差值不同D游客在摩天轮最高处和最低处重力势能的差值恒为4.9104J,与零势面的选取无关答案:AD解析:重力势能的大小与零势面的选取有关,以地面为零势能面,最高处时的重力势能为5.4104J;重力势能的变化量与零势面的选取无关,4.9104J。故正确选项为AD。
6、二、填空题(本大题共2小题,要求把答案直接填在横线上,不用写出计算过程。)7.粗细均匀,长为5m,质量为60kg的电线杆横放在水平地面上,如果要把它竖直立起,请估算至少要做_J的功(g=l0ms2)。答案:1500J解析:电线杆的重心可以看成在其中间位置,把它竖直立起时重心升高2.5m,重力势能增加=60102.5J=1500J。故至少做功1500J才能把电线杆竖直立起。8.(改编)北京时间2010年11月14日,在日本举行的世界女排锦标赛最后一天争夺第九名的比赛中,中国女排以0-3完败给前欧洲冠军波兰队,最终仅获得本次世锦赛的第十名,这也是中国队征战世锦赛历史上的第二差战绩,中国女排在世锦赛
7、上的最差成绩是在1974年获得的第14名。假设在排球比赛中,某运动员用400 N的力把质量为270 g的排球从2 .8 m的高度扣向对方的场地内。在球被扣到落地的过程中,排球的重力势能_(填“增加”或“减小”)了_J(g取10ms2)。答案:减少 7.56J解析:高度减小,重力做正功,重力势能减少;重力势能减小Epmgh=02701028 J=756J。三、解答题(本大题共2小题,解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。)9.边长为L,质量分布均匀且m = 800kg的立方体物体静止放在地面,在其旁边有一高为H=
8、1.5m的水平桌面,如图所示。求:(g取10ms2)(1)若选地面为零势面,立方体物体的重力势能为多少;(2)若选桌面为零势面,立方体物体的重力势能为多少。 答案:()4000J ()8000J解析:(1)质量分布均匀的立方体物体的重心在其几何中心上,重心离地面的高度为,选地面为零势面,则立方体物体的重力势能为=800100.5J=4000J 。(2)选桌面为零势面,则立方体物体的重力势能为。10. 2010年11月12日广州亚运会正式开幕,在为期15天的比赛过程中共使用了70个场馆,其中新建场馆12个,改造场馆58个。在新建亚运会场馆的工作中,塔吊发挥了重要作用,如图所示,塔吊以的加速度将质量为m的钢材匀减速地沿竖直方向提升高度h,求:(空气阻力不计)(1)起重机钢索的拉力对物体做的功;(2)物体克服重力做功;(3)物体的重力势能变化了多少。答案:(1)mgh (2)mgh (30物体的重力势能增加了mgh解析:()由题意可知物体的加速度a=,物体上升高度h,据牛顿第二定律得mgFma,所以Fmgmamgmg =mg,方向竖直向上。所以拉力F做功WFFhcos 0mgh 。()重力做功WGmghcos 180mgh ,即物体克服重力做功为mgh。()跟据重力做功与重力势能变化的关系可知物体的重力势能增加了mgh。高考资源网版权所有,侵权必究!