7.4 重力势能 每课一练（人教版必修2）

第七章机械能守恒定律4重力势能1物体沿不同的路径从A滑到B，如图747所示，则重力做的功为()图747A沿路径ACB重力做的功大些B沿路径ADB重力做的功大些C沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多D条件不足，无法判定解析重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关，故两种情况下重力做功一样多，C正确，A、B、D错误答案C2下列说法中正确的是()A在水平地面以上某高度的物体重力势能一定为正值B在水平地面以下某高度的物体重力势能为负值C不同的物体中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具有相对性，其大小或正负与参考平面的选取有关，所以在地面以上(或以下)某高度的物体的重力势能不一定为正值(或负值)，A、B项错误若选取离地面某高度处为参考平面，物体在那一高度的重力势能为零，D项正确重力势能的大小取决于物体质量和所在的高度两个因素，C项错误答案D3物体在运动过程中，克服重力做功100 J，则以下说法正确的是()A物体的高度一定降低了B物体的高度一定升高了C物体的重力势能一定是100 JD物体的重力势能一定增加100 J解析克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度升高克服重力做多少功，重力势能就增加多少，但重力势能是相对的，增加100 J的重力势能，并不代表现在的重力势能就是100 J故正确答案为B、D.答案BD4如图748中，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()图748A一直减小B一直增大C先增大后减小D先减小后增大解析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项正确答案C5关于重力做功和物体的重力势能，下列说法中正确的是()A当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C地球上任何一个物体的重力势能都有一个确定值D重力做功的多少与参考平面的选取无关解析重力势能的大小与参考平面的选取有关，故C错；重力做正功时，物体由高处向低处运动，重力势能一定减少，反之物体克服重力做功时，重力势能一定增加，故A、B均对；重力做多少功，物体的重力势能就变化多少，重力势能的变化与参考平面的选取无关，所以重力做功多少与参考平面的选取无关，故D对，正确答案为A、B、D.答案ABD6沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是()A沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多B沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多C沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动物体克服重力做功多D不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同解析重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论接触面是光滑还是粗糙，也不论是直线运动还是曲线运动物体克服重力做了多少功(重力做多少负功)它的重力势能就增加多少答案D7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解析据重力做功的特点：与经过路径无关，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对，D错对于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对答案ABC8在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如图749所示若将砖一块一块地竖直叠放起来，在此过程中，重力做多少功？图749解析答案mgh9关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是()A物体克服重力所做的功等于重力势能的增加B在同一高度，将物体以速率v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体所减少的重力势能也一定相等C重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力所做的功与物体重力势能的增量之和解析重力势能具有相对性，重力对物体所做的功等于物体重力势能的变化量，即WGEp，故A、B正确；重力势能等于零，只能说明物体在参考平面上，不影响其对别的物体做功，故C错；对于D选项，物体匀速上升，手的支持力大小等于物体的重力，二者移动的距离相同，所以手的支持力做的功等于克服重力做的功，又WGEp，故手的支持力做的功也等于物体重力势能的增加量，而不是等于二者的和，故D错答案AB10如图7410所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则()图7410A重力对两物体做功相同B重力的平均功率相同C到达底端时重力的瞬时功率PAPBD到达底端时两物体的速度相同解析重力对B物体做功为mgh，重力对A物体做功(mgsin )lmg(lsin )mgh，A正确A、B两物体运动时间不同，平均功率不同，B错到底端v2gh，v2(gsin )l2g(lsin )2gh.A、B两物体到底端速度大小相等，但方向不同，D错到底端时A的瞬时功率PA(mgsin )va，B的瞬时功率PBmgvB，显然PAPB，C正确答案AC11在高处的某一点将两个重力相同的小球以相同速率v0分别竖直上抛和竖直下抛，下列结论正确的是(不计空气阻力)()A从抛出到刚着地，重力对两球所做的功相等B从抛出到刚着地，重力分别对两球做的功都是正功C从抛出到刚着地，重力对两球的平均功率相等D两球刚着地时，重力的瞬时功率相等解析重力做功只取决于初、末位置的高度差，与路径和运动状态无关由Wmgh得出大小只由重力和高度的变化决定，故A、B项正确由于竖直上抛比竖直下抛的运动时间长，由P，知P上P下，故C项错误由运动学公式得出落地时速度相同，重力的瞬时功率Pmgv，则相同，故D项正确答案ABD12盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长1 m，从甲端缓慢提至乙端恰好离地时需做功10 J如果改从乙端缓慢提至甲端恰好离地要做多少功？(取g10 m/s2)解析设绳子的重心离乙端距离为x，则当乙端刚离开地面时有mgx10 J，可得：x m.则绳子的重心离甲端为 m，可知从乙端缓慢提至甲端恰好离地要做功Wmg(1x)mg20 J.答案20 J13如图7411所示，一个质量为m的木块，以初速度v0冲上倾角为的斜面，沿斜面上升L的距离后又返回运动若木块与斜面间的动摩擦因数为，求：图7411(1)木块上升过程中重力的平均功率是多少？木块的重力势能变化了多少？(2)木块从开始运动到返回到出发点的过程中滑动摩擦力做的功是多少？重力做的功是多少？全过程重力势能变化了多少？解析(1)木块向上运动的过程做匀减速直线运动，其平均速度是1v0，经历的时间t1，上升过程中重力做的功是WG1mgLsin ，所以，木块上升过程中重力的平均功率是mgv0sin (负号表示物体克服重力做功)，木块的重力势能变化了EpWG1mgLsin .(2)木块在斜面上运动受到的摩擦力Fmgcos ，上升过程和返回过程滑动摩擦力大小相等，与运动的方向相反，总是做负功所以全过程滑动摩擦力做的功是WF2Lmgcos 2L.由于物体又回到了出发点，所以重力做的功WG总0，全过程重力势能没有变化答案(1)mgv0sin mgLsin (2)2mgLcos 00