高一物理 第6单元45分钟过关检测（重力势能）（有解析） 大纲人教版第一册

训练18 重力势能基础过关看一看，很简单！ 1关于重力势能的下列说法中正确的是（ ）A重力势能的大小只跟物体重力有关 B重力势能不可能是负值C重力势能的大小与参考平面的选取无关 D重力势能具有相对性答案：D2关于重力做功和物体重力势能的变化，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当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C重力做功的多少与参考平面的选取无关D重力势能的变化量与参考平面的选取有关答案：ABC 3如图所示，两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的斜面加速下滑，12，且第一个斜面光滑，第二个斜面粗糙由顶端滑到底端的过程中，重力对物体做的功分别为W1和W2，重力势能的变化量分别为Ep1和Ep2，则（ ）AW1=W2 BW1W2 CEp1Ep2 DEp1Ep2答案：A4质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，在此过程中（ ）A重力对物体做功为 mgH B物体的重力势能减少了mg(H+h)C外力对物体做的总功为零 D地面对物体的平均阻力为mg(H+h)/h答案：BCD5如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓慢提高h，不计弹簧的质量，则人对弹簧做的功应是（ ） A等于mghB大于mghC小于mghD无法确定 答案：B6选择不同的参考平面，物体的重力势能的数值是不同的一个质量为5kg的书包，放在1m高的桌子上，桌子放在离地10 m高的楼板上，若以地面为参考平面，书包的重力势能为_；若以楼板为参考平面，书包的重力势能为_；若以桌面为参考平面，书包的重力势能为_（g取10m/s2） 答案：550J 50J 07如图所示，轻质绳子绕过光滑的定滑轮，它的一端拴住一个质量为10 kg的物体，人竖直向下拉绳子，使物体处于静止状态，AB长4m，然后人拉着绳子的一端沿水平方向缓慢地由A移到C，A、C相距3m在这个过程中人做的功是多少？（g取10m/s2）答案：100 J 解析：以物体m为研究对象，则在人由A到C运动过程中，物体m上升的高度为：h=（）m=1m由于缓慢地移动，因此物体在此过程中的动能没有发生变化.由动能定理可求出人对物体做的功为：W F+WG=0-0，所以WF=-WG代入数据得：WF=mgh=10101 J=100 J.巩固提高想一想，没问题！8如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止则小球在上升过程中小球的动能先增大后减小 小球在离开弹簧时动能最大 小球动能最大时弹性势能为零小球动能减为零时，重力势能最大 以上说法中正确的是（ ）A B C D答案：B 解析：将F撤去，小球受到向上的弹力大于重力，小球向上加速运动，随着弹簧形变量的减少，弹力也减小，加速度也减小，当弹力等于重力时，小球的加速度为零，速度达到最大值.此后小球继续上升时，弹力小于重力，小球的加速度增大，但方向与运动方向相反，小球做减速运动，说法正确.当小球速度最大时，其动能也最大，应是在弹力等于重力的位置，所以说法错误.因为小球动能最大时，仍然有弹力作用，弹簧仍有形变，所以弹性势能不为零，说法错误.当小球向上的速度减为零时，一定是小球上升到了最高点，所以此时小球的重力势能最大，说法正确.9如图所示，质量为m1和m2的两物体，图甲中两物体用不可伸长的轻质细线相连，图乙中用轻质弹簧相连，其他条件完全相同如果用相等的恒力使质量为m2的物体移动相同的距离，则下列说法中正确的是（ ）A甲图中两物体的总动能较大 B乙图中两物体的总动能较大C两图中两物体的总动能一样大 D无法确定哪个图中两物体的总动能较大答案：A10如图所示为一上细下粗的容器,上部横截面积为S，下部横截面积为2S，内有密度为的液体，容器的底部有高为h的气泡，当气泡上升，从细部升出液面时（液面仍在细部），重力所做的功为_ 答案：2Shg（l-）解析：气泡上升到液面时，液面下降高度x=2h，如题图（b）所示；相当于上方高x的液柱下落到容器底部，其质量m=2Sh；其重心下降h=l+h-=l-，则重力做功为mgh=2Shg(l-). 11如图所示，一个滑块质量为2kg，从斜面上A点由静止下滑，经过BC平面又冲上另一斜面到达最高点D已知AB=100cm，CD=60cm，=30，=37，cos37=08，sin37=06，g取10m/s2试求： （1）滑块在A点和D点所具有的重力势能是多少？（2）整个过程中阻力做了多少功？答案：（1）EpA=10J EpD=7.2J （2）Wf=-2.8J 解析：（1）以地面为参考平面，当物块在A点时，重力势能EpA=mgABsin30=10J当物块在D点时，重力势能EpD=mgCDsin37=7.2J.（2）整个过程中，从A点到D点的过程中，由动能定理得WG+Wf=Ek=0 而重力做功WG=2.8J，所以Wf=-2.8J.拓展应用跳一跳，够得着！12如图所示，在处于水平方向的细管内的端点O固定一根长为L0、劲度系数为k的轻弹簧，在弹簧的自由端连接一个质量为m的小球今将细管以O为轴逆时针缓慢转动，直至转到竖直方向，则此过程中，下列说法正确的是（不计一切摩擦，弹簧弹力总满足胡克定律）（ ）A小球的重力势能不断增大B小球的质量m足够大时，总能使小球的重力势能先增大后减小 C弹簧的长度足够小时，总可以使球的重力势能不断增大 D以上说法都不对答案：B 解析：细管缓慢转动时处于动态平衡.设细管转到与水平方向成角的位置时，弹簧的压缩量为x，小球的质量为m.对小球受力分析如图所示，由平衡条件得kx=mgsin；取水平面为零势能参考面，则此时小球的重力势能为Ep=mg(L0-x) sin；由以上两式得Ep=mgL0sin-（mg）2sin2/k.这是关于sin的一个二次函数，根据数学知识可知Ep有极大值，所以小球的重力势能先增大后减小，只有选项B正确. 13如图所示，劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接，下端压在桌面上不拴接，整个系统处于竖直平衡状态现施力将物块1缓慢地竖直上提，直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面，在此过程中，物块2的重力势能增加了_，物块1的重力势能增加了_ 答案：m2(m1+m2)g2/k2 m1(m1+m2)g2()解析：在对物块1没有施力以前，弹簧k1的压缩量为x1=m1g/k1弹簧k2的压缩量为x2=(m1+m2)g/k2下面的弹簧k2的下端刚要离开桌面时，弹簧k2处于自然状态，而弹簧k1处于伸长状态，其伸长量为x1=m2g/k1在整个过程中物块1上升的高度为h1=x1+x1+x2=(m1+m2)g（）.物块2上升的高度为h2=x2=.所以，物块1重力势能增加了Ep1=m1gh1=m1(m1+m2)g2(). 物块2重力势能增加了Ep2=m2gh2=m2(m1+m2)g2/k2.14如图所示，在光滑水平面上有一条柔软的质量为m、长为L的均匀链条，开始时，这个链条有长在桌面上，而长垂于桌外若不计能量损失，求： （1）把它的悬垂部分拉回到桌面，至少做多少功？ （2）如果让它由静止开始下滑，当全部链条离开桌面时，这条链条的速率是多大？ 答案：（1）mgL/18 （2）解析：（1）要把链条的悬垂部分拉回桌面，则链条的重力势能将增加，拉力必须克服重力做功.选桌面为零势能面，未拉回时，链条的重力势能可分两部分求，即在桌上部分重力势能为零，链条的悬垂部分重力势能为mg（-L）=-mgL拉回桌面后，链条的重力势能为