高中物理 7.4《重力势能》课时练8 新人教必修2(1).doc

2014年春高中物理 7.4重力势能课时练8 新人教必修2 课时跟踪训练(时间30分钟满分50分)一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分，每小题至少有一个选项正确)1如图1所示，用力将质量相同的甲、乙两物体分别沿斜面ab、dc推至平台bc上。将甲物体推上平台做的功w甲比将乙物体推上平台做的功w乙多。下列说法正确的是() 图1a甲物体的重力势能大b乙物体的重力势能大c两个物体的重力势能一样大 d无法判断哪个物体的重力势能大解析：题目给定的条件w甲w乙，说明在用力将物体推上平台时，外力推甲物体时做的功多。但判断重力势能的大小依据的是物体的质量和高度，两个质量相同的物体，位于同一高度时，它们的重力势能相同。答案：c2.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，如图2所示，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系统受到的合力始终向下c重力做功使系统的重力势能增加 图2d任意相等的时间内重力做的功相等解析：无论在什么情况下，阻力一定做负功，a对。加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，b错。系统下降，重力做正功，所以它的重力势能减少，c错。由于系统做变速运动，系统在相等时间内下落的高度不同，所以重力做功不同，d错。答案：a3升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为()amghbmghmahcmah dmghmah解析：重力势能的增加量等于物体克服重力做的功，a对，b、c、d错。答案：a4如图3所示，在离地面高为h的地方将质量为m的小球以初速度v0竖直上抛，取抛出位置所在的水平面为参考平面，则小球在最高点和落地处重力势能分别为() 图3amg(h)，0b.mv，mghc.mv，mghd.mv，mghmv解析：小球相对抛出点上升的最大高度h，故小球在最高点的重力势能为mgmv，小球在落地点的重力势能为mgh，故b正确。答案：b5如图4所示，acp和bdp是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，a、p、b三点位于同一水平面上，c和d分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从a和b两处同时无初速释放，则() 图4a沿bdp光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值b两小球到达c点和d点时，重力做功相等c两小球到达c点和d点时，重力势能相等d两小球刚开始从a和b两处无初速释放时，重力势能相等解析：不管选哪一点为零势能点，a点和b点相对零势能面的竖直高度均相等，所以重力势能相等。两小球到达c点和d点时，重力势能不相等。重力势能epmgh，具有相对性，如果选a、p、b三点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为负值；如果选c点在零势能参考面上，则两球在运动过程中的重力势能恒为正值。另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度，两球从开始运动到到达c点和d点时竖直高度不等，所以，重力做功不相等。答案：d6地面上竖直放置一根劲度系数为k、原长为l0的轻弹簧，在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到轻弹簧上，弹簧被压缩，则小球速度最大时重力势能为(以地面为参考平面)()amg(l0) b.cmgl0 dmg(hl0)解析：速度最大时的高度是解答本题的关键。小球自由落到与弹簧接触开始做加速度减小的加速运动，后做减速运动，当加速度等于零时，其速度达到最大。此时弹簧被压缩x，则有mgkx，x，以地面为参考平面。小球所处的高度hl0xl0，因此小球在速度最大时的重力势能epmghmg(l0)。答案：a7一条长为l、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，在缓慢提起全绳过程中，设提起前半段绳过程中人做的功为w1，在提后半段绳过程中人做的功为w2，则w1w2为()a11 b12c13 d14解析：提起前半段绳子时，前半段绳子的重心升高了l，所以做的功w1mg lmgl，提起后半段绳子时，相当于将后半段绳子的重心提高了l，所以做的功w2mglmgl，因此，w1w213。答案：c8如图5所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的a点滚下，经过水平面bc后，再滚上另一斜面，当它到达处时，速度减为零，则整个过程中，重力做功为()图5a. b.mghcmgh d0解析：根据重力做功与路径无关的特点，wmg(h1h2)，b项正确。答案：b二、非选择题(本题共2小题，共18分，解答时应写出必要的文字说明、方程式和演算步骤，有数值计算的要注明单位9(8分)质量为m的均匀链条长为l，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图6所示。松手后，链条滑离桌面，从开始到链条刚好滑离桌面的过程中重力势能变化了多少？) 图6解析：方法一取桌面为参考平面，开始时重力势能ep1mg()，末态时重力势能ep2mg()，故整个过程中重力势能变化epep2ep1mgl。方法二由题图中始态和末态比较，可等效成将开始桌面上的的链条移至末态的下端处，故这部分链条的重心下降了l，所以重力势能减少了 mglmgl。答案：减少了mgl10(10分)工人通过滑轮装置将一质量是100 kg的料车沿30角的斜面由底端以加速度2 m/s2匀加速拉到顶端，斜面长是4 m，如图7所示。若不计滑轮的质量和各处的摩擦力，求这一过程中(g10 m/s2)： 图7(1)人拉绳子的力做的功、物体的重力做的功；(2)料车运动到斜面顶端时克服重力做功的瞬时功率。解析：(1)2fmgsin 30mwf