7.4重力势能每课一练3（人教版必修2）

7.4 重力势能 每课一练3（人教版必修2）基础巩固1.下列说法中，正确的是（ ）A.重力势能大的物体，离地面高度大 B.重力势能大的物体，所受重力一定大C.重力势能大的物体，质量不一定大 D.重力势能大的物体，离地面高度不一定大解析：本题考查对重力势能概念的理解，深刻地理解其内涵是解题的关键.重力势能的公式Ep=mgh，h为物体与参考平面的高度，对选定的参考平面而言，上方物体的高度是正值，重力势能也是正值，下方物体的高度为负值，重力势能也是负值.所以重力势能大的物体，h不一定大，mg也不一定大，质量也不一定大，正确选项为CD.答案：CD2.关于重力势能，下列说法中正确的是（ ）A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B.物体与零势面的距离越大，它的重力势能也越大C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J，重力势能减少了D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功解析：物体的重力势能与参考面有关，同一物体在同一位置相对不同的参考面的重力势能不同，A选项错.物体在零势能面以上，距零势能面的距离越大，重力势能越大.物体在零势能面以下，距零势能面的距离越大，重力势能越小，B选项错.重力势能中的正、负号表示大小，-5 J的重力势能小于-3 J的重力势能，C选项错.重力做的功量度了重力势能的变化，D选项正确.答案：D3.利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮.若磁悬浮列车的质量为20 t，因磁场间的相互作用而浮起的高度为100 mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是（ ）A.20 J B.200 J C.2.0104 J D.2.0107 J解析：因磁场间的相互作用，列车浮起的高度为100 mm，增加的重力势能为Ep=mgh=201031010010-3 J=2.0104 J，正确选项为C.答案：C4.要将一个质量为m、边长为a的匀质正立方体翻倒，推力对它做的功至少为（ ）A.mga B.mga/2 C.(+1)mga/2 D.(-1)mga/2解析：正确地画出物体在翻倒的过程中的示意图，是解答问题的关键.推力对物体所做的功，增加了物体的重力势能，即WF=Ep，Ep=，正确选项为D.答案：D5.把一根长为l、质量为m的均匀木棒，从平卧在水平地面的位置缓缓竖直.此过程中棒的重力势能增加_.解析：正确地分析棒的重心的升高，是解答此题的切入点.Ep=.答案：6.将重为50 N的物体沿着竖直方向向上匀速吊起10 m高，此过程中物体的重力势能变化了_J，拉力对物体做功_J.若物体以1 m/s2的加速度上升10 m高，此过程中物体的重力势能变化了_J，拉力对物体做了_J的功（g取10 m/s2）.解析：本题应用牛顿第二定律与重力做功结合处理.物体重力势能增加了Ep=mgh=5010 J=500 J拉力做功W=Fh=mgh=500 J若物体匀加速上升，但重力势能仍增加了500 J因为F-G=所以F=G+Ga/g=55 N从而WF=Fh=5510 J=550 J.答案:500 500 500 550综合应用7.一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，在缓慢提起全绳的过程中，设提起前半段绳人做的功为W1，提起后半段绳人做的功为W2，则W1W2等于（ ）A.11 B.12 C.13 D.14解析：前后两段提起的过程中，绳的重力势能的增加量是不同的，应分别分析定量计算.提起前半段人对绳做的功增加了绳的重力势能，即W1=Ep1，E p1=;提起后半段人对绳做的功又增加了绳的重力势能W2=Ep2=，所以W1W2=13.答案：C8.如图5-4-8所示，重物A质量为m，置于水平地面上，其上表面竖直立着一根轻质弹簧.弹簧长为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5-4-8A.mg（L-h） B.mg（h-L+mg/k）C.mg（h-mg/k） D.mg（h-L-mg/k）解析：P点移动的高度与重物A升高的高度不同，对物体A进行正确的受力分析是找出二者升高高度之间的关系的关键. 提起物体A刚离开地面时，对物体A有：mg=kx，所以x=，此时物体A在弹簧的拉力作用下，P点升高的高度为h，则物体A升高的高度为h=h-x=h-，重物A具有的重力势能为Ep=mgh=mg（h-x）=mg（h-）.正确选项为C.答案：C9.挂在竖直墙壁上的长1.80 m的画，画面的质量为100 g，下面卷轴的质量为300 g，今将它沿墙壁卷起，需做功_J.解析：将画沿墙壁卷起时，对画做的功包括两部分:一部分是对卷轴做的功W1，另一部分是对画面做的功W2，根据功的公式及重力做功和重力势能变化的关系，W1=E p1=m1gh=0.3101.8 J=5.4 J，W2=E p2=0.1101.80 J=0.9 J，所以W=W1+W2=5.4 J+0.9 J=6.3 J.答案：6.310.质量为10 kg的物体静止在地面上，现用120 N的竖直拉力提升物体，g取10 m/s2.在物体上升10 m时，拉力做功_J，物体动能增加_J，重力势能增加_J.解析：拉力做功WF=Fh=12010 J=1 200 J克服重力做功WG=Gh=101010 J=1 000 J重力势能增加1 000 J动能增加了Ek=WF-WG=200 J.答案:1 200 1 000 20011.质量是100 g的球从1.8 m的高处落到水平板上，又弹回到1.25 m的高度，在整个过程中重力对球所做的功为多少?球的重力势能变化了多少?解析：依据重力做功与重力势能变化关系求解.由重力做功的特点可知，此时重力所做的功为:WG=mgH=mg（h1-h2）=0.19.8（1.8-1.25） J=0.54 J由重力做功与重力势能的变化之间的关系可知，此时重力做正功，重力势能应减少，且减少量Ep=WG=0.54 J.12.地面上竖直放置一根劲度系数为k、原长为L0的轻质弹簧，在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到下端固定于地面的轻弹簧上，弹簧被压缩，求小球速度最大时重力势能是多少?（以地