高中物理 第七章 机械能守恒定律 第4节 重力势能同步练习1 新人教版必修2.doc

第4节 重力势能（满分100分，45分钟完成） 班级_姓名_第卷(选择题 共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。选错或不选的得0分。1关于重力势能的说法，正确的是（）a重力势能只由重物决定b重力势能不能有负值c在某高度质量一定的物体，重力势能值是一定的d重力势能值是相对的，只有参考面选定后，重力势能值才确定2如图1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，则以下说法正确的是（）图1a物体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以桌面为参考面，物体重力势能减少mghd以地面为参考面，物体重力势能减少mg(hh)3一质量均匀的不可伸长的绳索（重力不可忽略），a、b两端固定在天花板上，如图2所示，今在最低点c施加一竖直向下的力将绳索拉至d点，在此过程中，绳索的重心位置将（ ）图2a逐渐升高b逐渐降低c先降低后升高d始终不变4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总功都是正功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5井深8 m，井上支架高2 m，在支架上用一根长1 m的绳子系住一个重100 n的物体，则该物体的重力势能是 （ ）a100 jb900 jc100 jd无法确定6物体在运动过程中，重力势能增加了40 j，则（ ）a重力做功为40 jb物体克服重力做功40 jc重力对物体做功40 jd以上说法都不对7质量为1 kg的物体从高处自由落下，经3 s落地，那么它在下落的第1s内，重力势能减少的数值是（g取10 m/s2）（ ）a450 jb100 jc50 jd25 j8如图3所示，重物a质量为m，置于水平地面上，其上表面竖直放一根轻质弹簧，弹簧原长为l，劲度系数为k，下端与物体a相拴接.现将弹簧上端点p缓慢地竖直提起一段高度h使重物a离开地面，这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）（ ）图3amg(lh)bmg(hl+)cmg(h)dmg(hl)第卷（非选择题，共52分）二、填空、实验题：本大题共5小题，每小题5分，共25分。把正确答案填写在题中横线上或按要求作答。9物体的重力势能与物体的_和_有关，重力势能是属于物体和_组成的系统所共有。10重力势能的数值是_，与_的选择有关。11粗细均匀、长为5 m、质量为60 kg的电线杆横放在水平地面上，如果要把它竖直立起，至少要做_j的功（g取10 m/s2）.12用定滑轮从井中向上提水，已知一桶水的质量为200n，以地面为参考平面，当水桶在井下5m深处时，水的重力势能为_j，将水桶提到地面上0.8m高处时，水的重力势能为_j，在这个过程中，水的重力对水做的功为_j（g取10 m/s2）。13质量为20 kg的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为5m，这块铁板相对二楼地面的重力势能为 j，相对楼外地面的重力势能为 j；将铁板提高1m，若以二楼地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了 j；若以楼外地面为参考平面，则铁板的重力势能变化了 j。三、计算题：本大题共2小题，计27分。解答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。14（12分）古代人在盖房时用夯打地基，夯有一人用的，两人用的，也有多人用的。现有一单人夯，重300n，每次将夯提起的最大高度均为0.4m，每2s打一次夯，则该人在10min内至少应对夯做多少功？15（15分）在离水平地面45m的高处以10 m/s的初速度沿水平方向抛出一个质量为0.5kg的小球，不计空气阻力，求:（1）在第1s内、第2s内、第3s内重力势能的改变量之比ep1ep2ep3是多少？（2）在第1s内、第2s内、第3s内的动能变化量之比ek1ek2ek3是多少？（3）设物体在地面上的重力势能为零，在什么高度处重力势能和动能相等？（取g10 m/s2）参考答案一、选择题：1【答案】d【点拨】重力势能是物体和地球共同具有的，所以a选项错误，重力势能的大小是相对于参考平面来讲的，所以可以有负值。2【答案】c【点拨】重力势能的变化情况与通过什么样的路径下落无关，只与初末状态的高度差有关，所以前两个选项错误，不管是以哪个物体做为参考面，重力势能的变化量是确定的，与重力做功的大小相等。3【答案】a【点拨】向下的力将绳索的最低点由c点拉至d点，拉力做功使绳索的重力势能增加，故绳索的重心升高，a选项正确。4【答案】abd【点拨】从同一点以相同速率分别竖直上抛和竖直下抛的小球，到落地时重力做的功相同；设抛出点高度为h，由动能定理得：mghmvt2mv02，由此可知，两球落地时具有相同的速度.由于两球的重力相同，所以，两球落地时重力的瞬时功率相同；但由于上抛和下抛的小球运动时间不同，所以，运动过程中重力的平均功率不相同。选项a、b、d正确。5【答案】d【点拨】由于重力势能是相对的，本题零势能参考点没有确定，无法确定重力势能。6【答案】bc【点拨】重力做负功时重力势能增加，增加的重力势能等于克服重力所做的功，b、c正确。7【答案】c【点拨】第1s内物体下落的高度是5m，所以减少的重力势能是mgh50j。8【答案】c【点拨】物体a刚离开地面时处于平衡状态，此时弹簧的弹力等于重力，即mgkl，此时弹簧的伸长量l，在此之前弹簧已经伸长l，但物体a没有离开地面。弹簧上端点p缓慢地竖直提起一段高度h时，a离开地面的高度仅为（hl）(h)，则物体a的重力势能为epmg(h)，故选项c正确。二、填空、实验题：9【答案】重力；高度；地球【点拨】（略）10【答案】相对的；零势能参考平面【点拨】（略）11【答案】1500【点拨】对不能视为质点的物体，重力势能可以用其重心的位置进行计算。12【答案】1000；160；1160【点拨】（略）13【答案】0；103；200；200【点拨】物体在同一位置，选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值不同。在同一过程中，物体重力势能的变化量与参考平面的选择无关。三、计算题：14【答案】36000j【解析】每打一次夯至少需做的功为：wmgh120j10min共打夯的次数为：300次该人在10min内至少应对夯做的总功为：w总nw36000j。15【答案】（1）135 ；（2）135；（3）25 m【解析】（1）因为做平抛运动的物体沿竖直方向做自由落体运动，在第1 s内、第2 s内、第3 s内下降高度之比h1h2h3135所以在第1s内、第2 s内、第3 s内重力所做正功之比为w1w2w3mgh1mgh2mgh3135由重力做功与重力势能的变化的关系可知，在第1 s内、第2 s内、第3 s内重力势能的减少量之比e