第4章 3.势能 学业分层测评13

1、.学业分层测评十三建议用时：45分钟学业达标1以下关于重力势能的说法正确的选项是A重力势能的大小只由重物本身决定B所处位置高的物体，重力势能就一定大C在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D重力势能实际上是物体和地球所共有的【解析】重力势能等于物体的重力与物体重心高度的乘积，应选项A、B都不对；重力势能具有相对性，零势能位置的选取是任意的，地面不一定是零势能位置，选项C错误；重力是物体与地球间的作用力，重力势能实际上也是地球与物体共有的，重力势能具有系统性，选项D正确【答案】D2当重力对物体做正功时，物体的重力势能和动能可能的变化情况，下面说法正确的选项是A重力势能一定增加，动能一定减少B

2、重力势能一定减少，动能一定增加C重力势能一定减少，动能不一定增加D重力势能不一定减少，动能一定增加【解析】只要重力做正功，重力势能一定减少，动能的变化要看合外力做功，与重力做功没有直接关系，C对【答案】C3如图4­3­9所示，在光滑程度面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动在物体向右运动的过程中，以下说法正确的选项是 【导学号：22852105】图4­3­9A弹簧的弹性势能逐渐减小B弹簧的弹性势能逐渐增大C弹簧的弹性势能先增大后减小D弹簧的弹性势能先减小后增大【解析】由物体处于静

3、止状态可知，弹簧处于压缩状态，撤去F后物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能应先减小后增大【答案】D4物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，以下所示图像中，能正确描绘物体的重力势能与下落高度的关系的是【解析】设物体开场下落时的重力势能为Ep0，物体下落高度h过程中重力势能减少量Epmgh，故物体下落高度h时的重力势能EpEp0EpEp0mgh，即Ep­h图像为倾斜直线，B正确【答案】B5多项选择关于重力势能，以下说法中正确的选项是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物体与零势面的间隔 越大，它的重力势能也越大C一个物体

4、的重力势能从5 J变化到3 J，重力势能变大了D在地面上的物体，它具有的重力势能不一定等于零【解析】重力势能具有相对性，零势能面的选取不同，其数值也不同，选项A错误，D正确；物体假设在零势能面下方，物体与零势能面的间隔 越大，它的重力势能却越小，所以选项B错误；重力势能为标量，其“表示重力势能的大小，5 J小于3 J，选项C正确【答案】CD6一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个程度板上又弹回到1.25 m的高度，那么整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是g取10 m/s2A重力做功为1.8 JB重力做了0.55 J的负功C物体的重力势能一定减少0.55 JD物体的重力势能一定

5、增加1.25 J【解析】整个过程中重力做功WGmgh0.1×10×0.55 J0.55 J，故重力势能减少0.55 J，所以选项C正确【答案】C7.如图4­3­10所示，将一木球靠在轻质弹簧上，压缩后松手，弹簧将木球弹出弹出过程弹簧做了40 J的功，周围阻力做了10 J的功，此过程图4­3­10A弹簧弹性势能减小10 JB弹簧弹性势能增加40 JC木球动能减小10 JD木球动能增加30 J【解析】弹簧弹力做了40 J的功，弹性势能减少了40 J，选项A、B错误；合外力对木球做功为30 J，木球动能增加了30 J，选项C错误，选项D正确

6、【答案】D8在离地80 m处无初速释放一小球，小球质量为m200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在程度面为零势能参考平面求：1在第2 s末小球的重力势能；2在第3 s内重力所做的功及重力势能的变化【解析】1在第2 s末小球所处的高度为：hgt2×10×22 m20 m重力势能为：Epmgh0.2×10×20J40 J.2在第3 s末小球所处的高度为hgt2×10×32 m45 m.第3 s内重力做功为：WGmghh0.2×10×2045J50 JWG>0，所以小球的重力势能减少，且减少了50

7、 J.【答案】140 J250 J减少了50 J才能提升9多项选择质量为m的物体，由静止开场下落，由于空气阻力作用，下落的加速度为g，在物体下落h的过程中，以下说法正确的选项是 【导学号：22852106】A物体重力做的功为mghB物体所受阻力做功为C物体重力势能减少了mghD物体抑制阻力所做的功为【解析】因物体的加速度为g，由牛顿第二定律可知，mgfma解得空气阻力fmg.重力做功WGmgh，阻力做功Wfmgh，A、D对，B错；重力做功与重力势能变化的关系WGEp，重力做正功，故重力势能减小mgh，C正确【答案】ACD10如图4­3­11所示，在程度地面上平铺着n块砖，每

8、块砖的质量为m，厚度为h.假如工人将砖一块一块地叠放起来，那么工人至少做功图4­3­11Ann1mghB.nn1mghCnn1mgh D.nn1mgh【解析】此题关键在于分析各块砖的重心位置变化情况，从而找出n块砖的重力势能变化把n块砖看做一个整体，其总质量是Mnm，以地面为零势能面，n块砖都平放在地上时，其重心都在高处，所以n块砖的初始重力势能为E1.当n块砖叠放在一起时，其总高度为Hnh，其总的重心位置在处，所以末态重力势能为E2nmg，人做的功至少等于重力势能的增量，即WEpE2E1.【答案】B11如图4­3­12所示，一条铁链长为2 m，质量为1

9、0 kg，放在程度地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部分开地面的瞬间，铁链抑制重力做功为多少？铁链的重力势能变化了多少？图4­3­12【解析】铁链从初状态到末状态，它的重心位置进步了h，因此铁链抑制重力所做的功为Wmgl×10×9.8×2 J98 J铁链的重力势能增加了98 J.铁链重力势能的变化还可由初、末状态的重力势能来分析设铁链初状态所在程度位置为零势能参考平面，那么Ep10，Ep2，铁链重力势能的变化EpEp2Ep1×10×9.8×2 J98 J，即铁链重力势能增加了98 J.【答案】98 J增加了98 J

10、12金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它的主体建筑包括地上101层，地下3层，高420.5 m，距地面341 m的第88层为观光层，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底假设一质量为60 kg的游客在第88层观光g取10 m/s21求以地面为参考平面时游客的重力势能；2假设游客乘电梯从地面上升到88层，重力做功与重力势能的变化各是多少？ 【导学号：22852107】【解析】1以地面为参考平面，游客相对地面的高度为341 m.Epmgh60×10×341 J2.0×105 J.2游客上升过程中重力做负功，WGmgh2.0×105 J.Ep2mgh60×10×341 J2.0×105 JEp10由EpEp2Ep