(新)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21

所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。所谓的光辉岁月，并不是以后，闪耀的日子，而是无人问津时，你对梦想的偏执。放弃很简单，但你坚持到底的样子一定很酷! 放弃很简单，但你坚持到底的样子一定很酷! 第4节重力势能（满分100分，45分钟完成） 班级姓名第1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.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 mgH+h）.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（）i'图2A.逐渐升高 B.逐渐降低C.先降低后升高 D.始终不变.在高处的某一点将两个重力相同的小球以相同速率 vo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.井深8m,井上支架高2m,在支架上用一根长1m的绳子系住一个重100N的物体，则该物体的重力势能是 （ ）

A.100J B.900JC.-100J D.无法确定.物体在运动过程中，重力势能增加了 40J,则A.重力彳^功为40JB.物体克服重力做功40JC.重力对物体做功—40JD.以上说法都不对7.质量为1kg的物体从高处自由落下，经3s落地，那么它在下落的第 1s内，重力势能减少的数值是（g取10m/s2） （ ）A.450J B.100JC.50J D.25JD.mgH-L-mg)k8.如图3所示，重物A质量为F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AD.mgH-L-mg)kA.mc(L-H)mg、C.mQH——^)k第n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。.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。.重力势能的数值是,与的选择有关。.粗细均匀、长为5m质量为60kg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10m/s2）..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10m/s2）。.质量为20kg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。.(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分)在离水平地面45m的高处以10m/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 △由：△&2：△日3是多少？(2)在第1s内、第2s内、第3s内的动能变化量之比 △&：△曰2:△国是多少？(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 g=10m/s2)一、选择题：.【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。.【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。.【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。.【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：mgh=1mv2—1mv2,由此可知，两球落地时具有相同2 2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、RD正确。.【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。.【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。.【答案】C【点拨】第1s内物体下落的高度是5nl所以减少的重力势能是mgh=50J。.【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 mg=kAL,此时弹簧的伸长量 =mg,在此之前弹簧已经伸长 AL,但物体A没有离开地面。弹簧上k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（HI-AL）=（H-mg）,则k物体A的重力势能为B=mgH—mg）,故选项C正确。k二、填空、实验题：.【答案】重力；高度；地球【点拨】（略）.【答案】相对的；零势能参考平面【点拨】（略）.【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。.【答案】—1000;160;—1160【点拨】（略）.【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：.【答案】36000J【解析】每打一次夯至少需做的功为：WW=mghi=120J10min共打夯的次数为:1060=3001060=300次该人在10min内至少应对夯做的总功为:W=nW=36000J。1s内、第2s1s内、第2s内、【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，在第第3s内下降高度之比h1：h2：h3=1：3：5所以在第1s内、第2s内、第3s内重力所做正功之比为W：W：W=mgh:mgh:mgh=1：3：5由重力做功与重力势能的变化的关系可知，在第 1s内、第2s内、第3s内重力势能的减少量之比AEp1：AEp2：AEp3=W：W：W1：3：5。(2)由动能定理知，在第