2021年高中物理第八章第2节重力势能训练含解析人教版必修2.doc

重力势能【基础巩固】1.(多选)有关重力势能的变化,下列说法正确的是 ()A.物体受拉力和重力作用向上运动,拉力做功是1 J,但物体重力势能的增加量有可能不是1 JB.从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛,落到地面上时,物体重力势能的变化是相同的C.从同一高度落下的物体到达地面,考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D.物体运动中重力做功-1 J,但物体重力势能的增加量不是1 J答案:ABC2.关于弹簧的弹性势能(在弹簧的弹性限度内),下列说法正确的是()A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定变大B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小C.在伸长量相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能答案:C3.某游客带着孩子爬山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图所示.下列说法正确的是()A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(h0+h)D.从A到B重力做功mgh0答案:D4.如图所示,质量为m的小球从高为h处斜面上的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达高为ℎ的D点时,速度为0.在这个过程中,重力做功为()4A.ℎℎℎ4B.3ℎℎℎ4C.mghD.0答案:B5.一个100 g 的球从1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m 的高度,g 取10 m/s 2.下列说法正确的是 ( )A.整个过程中重力做功为1.8 JB.整个过程中重力做了0.55 J 的负功C.整个过程中物体的重力势能一定减少0.55 JD.整个过程中物体的重力势能一定增加1.25 J 答案:C6.一根粗细均匀的长直铁棒重600 N,平放在水平地面上.现将一端从地面抬高0.50 m,而另一端仍在地面上,则 ( ) A.铁棒的重力势能增加了300 J B.铁棒的重力势能增加了150 J C.铁棒的重力势能增加量为0D.铁棒重力势能增加多少与参考平面的选取有关,所以无法确定 答案:B【拓展提高】7.质量为m 的物体,在t =0时刻沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑,到t 时刻重力势能的减少量为( ) A.12mg 2t 2sin αB.12mg 2t2C.mg 2t 2D.12mg 2t 2sin 2α解析:物体下滑的加速度a =g sin α,t 时刻物体下滑的距离x =12at 2=12g sin α·t 2,下滑的高度h =x sin α=12gt 2sin 2 α,物体重力势能的减少量ΔE p =mgh =12mg 2t 2sin 2α.选项D 正确.答案:D8. 一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧正上方高为h 的地方自由下落到弹簧上,如图所示.经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A ,则 ( )A.h越大,弹簧最终在A点的压缩量越大B.弹簧最终在A点的压缩量与h无关C.h越大,小球最终静止在A点时弹簧的弹性势能越大D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终静止在A点时弹簧的弹性势能大解析:最终小球静止在A点时,小球受重力与弹簧的弹力作用,它们是一对平衡力,故mg=kx,弹簧在A点的压缩量x=ℎℎℎ,x与下落时的高度h无关,选项A错误,选项B正确.对同一弹簧,它的弹性势能大小仅与弹簧的形变量有关,小球最终静止在A点和经过A点时,弹簧的弹性势能相同,选项C、D错误.答案:B9.如图所示,在光滑水平面上有A、B两物体,它们中间连一弹簧,已知m A=2m B,今用水平恒力F向右拉B,当A、B一起向右加速运动时,弹簧的弹性势能为E p1,如果用水平恒力F向左拉A,当A、B一起向左加速运动时,弹簧的弹性势能为E p2,比较E p1与E p2的大小.解析:设m B=m,则m A=2m,设弹簧的劲度系数为k.向右拉B时加速度a1=ℎ3ℎ,对A有kx1=2ma1,得x1=2ℎℎ1ℎ=2ℎ3ℎ.向左拉A时,加速度a2=ℎ3ℎ,对B有kx2=ma2,得x2=ℎℎ2ℎ=ℎ3ℎ.可见,x1>x2,所以E p1>E p2.答案:E p1>E p2【挑战创新】10.下图所示的摩天轮高度为108 m,直径是98 m.一质量为50 kg的游客乘坐该摩天轮做匀速圆周运动旋转一圈需25 min,g取10 m/s2.如果以地面为参考平面,则他到达最高处时()A.重力势能为5.4×104 J,角速度为0.2 rad/sB.重力势能为4.9×104 J,角速度为0.2 rad/sC.重力势能为5.4×104 J,角速度为4.2×10-3 rad/sD.重力势能为4.9×104 J,角速度为4.2×10-3 rad/s解析:以地面为参考平面,游客到达最高处时的重力势能E p=mgh=5.4×104 J,匀速圆周运动的周期T=25m i n,由角速度与周期之间的关系得ω=2π=4.2×ℎ10-3 rad/s,选项C正确.答案:C。

2.重力势能基础巩固1.关于重力做功和重力势能,下列说法正确的是()A.当重力做正功时,物体的重力势能可以不变B.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定减小C.重力势能的大小与参考平面的选取有关D.重力势能为负值说明其方向与规定的正方向相反答案:C解析:重力做正功时,重力势能减小,故A错误。

当物体克服重力做功时,重力势能增大,故B错误。

重力势能的大小与参考平面的选取有关,故C正确。

重力势能是标量,正负不表示方向,故D错误。

2.(多选)西双湖风景区内的十七孔桥(如图甲)是除水晶塔之外的又一标志性建筑,它不仅是南北两湖的分界点,更是联系东西两方景区的交通要冲,其模型可简化为图乙。

已知孔桥的拱高为h,A、B两点在同一水平面上。

一游客在由A点运动到B点的过程中,以下说法正确的是()A.游客的重力势能先增大后减小,重力先做负功后做正功B.游客的重力势能先减小后增大,重力先做负功后做正功C.游客的重力势能先增大后减小,重力先做正功后做负功D.游客在整个运动过程中重力做功为零答案:AD解析:游客由A到桥顶,重力做负功,重力势能增大;由桥顶到B,重力做正功,重力势能减小。

整个过程游客的重力势能先增大后减小,由于A、B等高,所以整个过程中重力做功为零,重力势能变化量为零,故A、D正确,B、C错误。

3.某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B 点,高度标记如下图所示,则下列说法正确的是()A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C.从A到B重力做功mg(h1+h2)D.从A到B重力做功mgh1答案:D解析:重力对物体所做的功只与初、末位置的高度差有关,大小为W G=mgh1,故选项D正确。

4.一只100 g的球从1.8 m的高度处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度,g取10 m/s2,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是()A.重力做功为1.8 JB.重力做了0.55 J的负功C.球的重力势能一定减少0.55 JD.球的重力势能一定增加1.25 J答案:C解析:整个过程重力对球做正功,其大小为W=mgΔh=mg(h1-h2)=0.55 J,A、B错误。

2020-2021学年新教材物理人教版必修第二册教案：第8章2.重力势能含解析2．重力势能学习目标：1。

[物理观念]知道重力做功与路径无关，理解重力势能的概念及表达式。

2.[科学思维］通过实例分析，理解重力做功与重力势能变化的关系。

3。

［科学思维］知道重力势能的相对性，且是物体和地球组成的系统所共有的。

4.[物理观念］了解弹性势能的决定因素.知道弹力做功与弹性势能变化的关系.阅读本节教材，回答第79页“问题”并梳理必要知识点。

教材第79页“问题”提示：E p＝mgh一、重力做的功1．重力做功公式W G＝mgΔh的推导(1)设一个质量为m的物体,从与地面高度是h1的位置A竖直向下运动到高度是h2的位置B（图甲)。

这个过程中重力所做的功是W G＝mgΔh＝mgh1－mgh2。

(2)质量为m的物体，从与地面高度是h1的位置A沿着一个斜面向下运动到高度是h2的位置B′,再水平运动到B（图乙)。

物体沿斜面运动的距离为l，则这个过程中重力做的功是W G＝(mg cos θ)l＝mgΔh＝mgh1－mgh2.甲乙斜面是否光滑对计算重力做功没有影响。

位置有关，而跟物体运动的路径无关.二、重力势能1．意义：mgh的特殊意义在于一方面与重力做的功密切相关，另一方面它随着高度的增加而增加、随着质量的增加而增加，我们把mgh叫作重力势能。

2．表达式：E p＝mgh。

3．重力势能是标量(选填“矢量"或“标量”)。

4．单位：焦耳，符号J.1 J＝1 kg·m·s－2·m＝1 N·m5．重力做功与重力势能的关系：(1）W G＝E p1－E p2（其中E p1表示物体在初位置的重力势能，E p2表示物体在末位置的重力势能)。

(2)两种情况：①物体由高处运动到低处时,重力做正功，重力势能减少,即W G ＞0,E p1＞E p2。

②物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即W G＜0，E p1＜E p2。

2重力势能[学习目标] 1.知道重力做功的特点(重点)。

2.理解重力势能及重力做功与重力势能变化的关系(重难点)。

3.知道重力势能具有相对性，知道重力势能是物体和地球组成的“系统”所共有的(重点)。

4.理解弹性势能，知道影响弹性势能大小的相关因素。

一、重力做的功如图所示，一个质量为m的物体，从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B，在这个过程中，思考并讨论以下问题(重力加速度为g)：(1)求出图甲情形中重力做的功；(2)求出图乙情形中重力做的功；(3)求出图丙情形中重力做的功；(4)重力做功有什么特点？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．重力所做的功W G＝________，Δh指初位置与末位置的高度差。

2．重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的____________________有关，而跟物体运动的路径无关。

3．物体下降时重力________(选填“做正”“做负”或“不做”)功；物体上升时重力________(选填“做正”“做负”或“不做”)功。

4．重力做功的特点可推广到任一恒力做功，即恒力做功的特点是：与具体路径无关，恒力做的功等于力与在力的方向上的位移大小的乘积，跟初、末位置有关。

(1)物体运动时，它的起点越高，重力对它做的功就越多。

()(2)质量越大，重力做功越多。

()(3)物体所处的高度只要发生变化，其重力一定做功。

()(4)重力做功多少取决于物体的重力和它通过的路程。

()(5)重力做功与物体受到的其他力无关。

()例1某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中质量为m的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，重力加速度为g，则下列说法正确的是()A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH二、重力势能如图所示，水平桌面距地面的高度为0.8 m，一物体(可看成质点)质量为2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，则：(g取10 m/s2)(1)以桌面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量；(2)以地面为参考平面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到地面过程中重力势能的减少量；(3)比较以上计算结果，说明什么问题？________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．(1)重力做功与路径无关，总有W G＝mgh1－mgh2。

第八章 机械能守恒定律8.2 重力势能一、单选题1．质量为m 的物体，沿倾角为θ的光滑斜面由静止下滑，当下滑t 时间时重力势能减少量为( ) A ．12mg 2t 2sin θ B ．12 mg 2t 2 C ．mg 2t 2 D ．12mg 2t 22sin θ 【答案】D【解析】【详解】物体在光滑斜面上的加速度为sin a g θ=， 下滑的距离为2211sin ?22x at g t θ== 所以重力势能减小量为：222211sin sin ?sin sin 22mgx mg g t mg t θθθθ=⨯⨯= 故D 正确．2．火箭发射卫星时从地面加速升空，在这个过程中下列说法中正确的是A ．重力做正功，重力势能增大B ．重力做负功，重力势能减小C ．合力做正功，动能增大D ．合力做负功，动能减小【答案】C【解析】【详解】火箭发射卫星时从地面加速升空时，质量不变，合力做正功，故动能不断增大；重力做负功，故重力势能不断增大，故C 正确，ABD 错误。

故选C 。

3．把一桶20L 的纯净水从一楼搬到四楼，水的重力势能约增加了A ．20JB ．200JC ．2×103JD ．2×106J【答案】C【解析】【详解】四楼高度约为h =10m ，则水的重力势能约增加W=mgh =20×10×10J=2×103J.A．20J，与结论不相符，选项A错误；B．200J，与结论不相符，选项B错误；C．2×103J，与结论相符，选项C正确；D．2×106J，与结论不相符，选项D错误；故选C.4．将一个物体由A处移到B处，重力做功（）A．与运动过程是否存在阻力有关B．与运动的具体路径有关C．与运动的位移无关D．与运动物体本身的质量有关【答案】D【解析】【详解】重力做功与路径、是否受其他力以及物体的速度无关，仅与初末位置的高度差有关，与运动的位移 可知还与运动物体本身的质量有关，D正确．有关，根据W mgh5．如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是（）A．弹力变大，弹性势能变小B．弹力变小，弹性势能变大C．弹力和弹性势能都变大D．弹力和弹性势能都变小【答案】C【解析】试题分析：由胡可定律可知，在弹性限度内弹簧的形变量越大，弹簧的弹力越大；弹簧的弹性势能E P=kx2，在弹性限度内，弹簧的形变量越大，弹簧的弹性势能越大．解：将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力变大，弹性势能变大；故ABD 错误，C正确；故选C．6．如图所示，一个大人和一个小孩进行登楼比赛，他们同时从底层出发，最后到达六楼，小孩比大人先到．下面说法正确的是A．小孩重力势能的变化一定大B．大人重力势能的变化一定大C．小孩重力做功的功率一定更大D．大人重力做功的功率一定更大【答案】B【解析】【详解】AB．从底层到达六楼，重力势能增加，△E p=mgh，大人与小孩上升的高度相等，大人质量大，重力势能的增量大，故A项错误，B项正确；CD．小孩重力做功W=-mgh，比大人重力做功少；小孩所用时间短。

第八章第二节请同学们认真完成[练案14]合格考训练(25分钟·满分60分)一、选择题(本题共7小题，每题6分，共42分)1．如图所示虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能(C)A．一直减小B．一直增大C．先增大后减小D．先减小后增大解析：运动员的重心先升高后降低，故其重力势能先增大后减少，所以选项C正确。

2．如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A、B、C三点。

以下表述错误的是(B)A．若以地面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点大B．若以A点所在的水平面为参考平面，小球在B点的重力势能比C点小C．若以B点所在的水平面为参考平面，小球在C点的重力势能小于零D．无论以何处水平面为参考平面，小球在B点的重力势能均比C点大解析：根据重力势能的概念，易判选项B错误，A、C、D正确。

3．大型拱桥的拱高为h，弧长为L，如图所示，质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中，以下说法正确的是(D)A．由A到B的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功B．汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零C．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做正功，后做负功，总功为零D．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零解析：前半阶段，汽车向高处运动，重力势能增加，重力做负功；后半阶段，汽车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，选项D正确。

4．如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中(C)A．重力做正功，弹力不做功B．重力做正功，弹力做正功C．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D．若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功解析：重力做正功，弹簧弹力做负功，选项A、B错误，若用等长细绳代替重力做功，弹力不做功，但重力做的功不同，选项C正确，D错误。

2 重力势能考点一 重力做功1.如图所示，质量关系为m 1>m 2>m 3的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高h 的A 点滑到同一水平面上，轨道1、3是光滑的，轨道2是粗糙的，重力对小球做的功分别为W 1、W 2、W 3，则下列判断正确的是( )A ．W 1>W 2＝W 3B ．W 1＝W 3>W 2C ．W 1＝W 2＝W 3D ．W 1>W 2>W 32.如图所示，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h 4处的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为(重力加速度为g )( )A.mgh 4B.3mgh 4C ．mghD ．0 考点二 重力势能3.(多选)(2023·广州市番禺中学期末)如图所示，静止的小球沿不同的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 ，小球质量为m ，重力加速度为g ，则以下说法正确的是( )A ．小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少B ．小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面，重力做功一样多C ．小球的重力势能的减少量为mghD ．以地面为参考平面，小球的重力势能的减少量为mg (H ＋h )4．一个100 g 的小球从1.8 m 的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m 的高度，则整个过程中重力对小球所做的功及小球的重力势能的变化是(g 取10 m/s 2)( )A．重力做功为1.8 JB．重力做了0.55 J的负功C．小球的重力势能一定减少0.55 JD．小球的重力势能一定增加1.25 J5．广西壮族“三月三”是壮族人民的传统节日，该节日民族活动很丰富，其中抛绣球是男女青年最喜欢的项目。

假设某一青年女子在楼上将绣球水平抛出，抛出点离地4.5 m，绣球质量0.6 kg，在离地2.0 m处被一男青年抢到。

重力加速度取10 m/s2，在绣球被抛出至被抢到的过程中，下列说法正确的是()A．重力做功15 JB．重力势能增加了15 JC．若以抛出点为参考平面，绣球被抢到时的重力势能为－27 JD．若以地面为参考平面时，上述过程中绣球重力势能的变化量最大考点三弹性势能6．(多选)关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．弹簧的弹性势能与其被拉伸(或压缩)的长度有关B．弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数有关C．同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大D．弹性势能的大小与使弹簧发生形变的物体有关7．如图所示的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是()8．(2022·扬州中学高一期中)一根粗细均匀的长直铁棒重力为600 N，平放在水平地面上。

重力势能(25分钟60分)一、单项选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分)1.将一个物体由A移至B，重力做功( )A.与运动过程中是否存在阻力有关B.与物体沿直线或曲线运动有关C.与物体是做加速、减速还是匀速运动有关D.与物体初、末位置的高度差有关【解析】选D。

重力做功只与物体初、末位置的高度差及物体质量有关，与其他因素无关。

2.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，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D.任意相等的时间内重力做的功相等【解析】选A。

两个过程中，阻力都做负功，选项A正确；加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，选项B错误；系统下降，重力做正功，所以它的重力势能减少，选项C错误；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，选项D错误。

3.沿高度相同而长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端，比较重力势能的变化，正确的是( )A.沿长度大的粗糙斜面拉，重力势能增加最多B.沿长度小的粗糙斜面拉，重力势能增加最少C.无论长度如何，都是斜面越粗糙重力势能增加越多D.重力势能增加一样多【解析】选D。

重力势能的变化只取决于重力做功，而重力做功与其他力是否存在无关，故同一物体的高度变化相同则重力势能变化相同。

【补偿训练】一个实心的正方体铁块与一个实心的正方体木块质量相等，将它们放在水平地面上，下列结论正确的是(以地面处重力势能为零) ( )A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B.铁块的重力势能等于木块的重力势能C.铁块的重力势能小于木块的重力势能D.上述三种情况都有可能【解析】选C。

重力势能的值等于mgh，其中h表示的是物体重心与参考平面的高度差，因木块的重心离地面高，故木块的重力势能大。

4.物体做自由落体运动，E p表示重力势能，h表示下落的距离，以水平地面为零势能面，如图所示图像中能正确反映E p和h之间关系的是( )【解析】选B。

第2节重力势能标1. 知道重力做功与运动的路径无关。

2. 理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算。

3. 知道重力势能具有相对性，理解重力做功与重力势能变化的关系。

4. 知道探究弹性势能表达式的思路．5. 理解弹性势能的概念，会分析决定弹性势能大小的相关因素．(重点)一、重力做功特点请同学们分别计算以下三种情况重力所做的功第一种情况重力做的功：ꢃℎ=ꢃℎꢃℎꢃꢃ＝－12第二种情况重力做的功：ꢃꢃꢃꢃꢃꢃꢃꢃꢃꢃ(ꢃꢃꢃꢃ···第三种情况重力做的功：ℎꢃΔℎℎꢃℎΔℎ···)Δℎ＝ꢃ＝＝ꢃ＋－＝ꢃ＋＋ꢃ＋1ꢃ12ꢃ2ꢃ12ꢃꢃꢃ结论：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关（只跟它的初末位置的高度差有关），而跟物体运动的路径无关。

ꢃꢃ＝ꢃ－ꢃꢃꢃ二、重力势能1、物体的重力势能等于它所受的重力与所处高度的乘积E P＝mgh2、重力势能是标量，单位是焦耳（J）m m m’mh hh’质量相同时，高度越高，重力势能越大高度相同时，质量越大，重力势能越大3、重力做功和重力势能变化的关系：W＝mgh－mghG12重力做的功末态的重力势能初态的重力势能W＝E－EG p1p2三、重力势能的相对性E p A =2mghE =0 hhhp A E p A =-mgh h h h h h hAA BA E pB =-3mgh E =0 E p B =-2mgh p B B B 1.为了比较势能的大小我们通常选一个参考面，处在参考面的物体的重力势能为0，参考面上方的物体的重力势能是正数，参考面下方的物体的重力是负数。

2.参考面的选取不影响重力势能的变化：E －E ＝-2mghp B p A说明：1、参考面（0势能面）的选取是任意的。

2、选不同的参考面,物体的重力势能各不相同(相对）,但对重力势能的变化没有影响（绝对）。

3、通常选地面为参考面。

重力势能(25分钟60分)一、单项选择题(此题共6小题,每一小题5分,共30分)1.将一个物体由A移至B,重力做功( )C.与物体是做加速、减速还是匀速运动有关D.与物体初、末位置的高度差有关【解析】选D。

重力做功只与物体初、末位置的高度差与物体质量有关,与其他因素无关。

2.(2020·南开区高一检测)如下列图,小朋友在荡秋千。

他从P点向右运动到Q点的过程中,重力势能的变化情况是( ) A.先增大,后减小 B.先减小,后增大【解析】选B。

从P点向右运动到Q点的过程中,高度先降低后升高,重力先做正功后做负功,其重力势能的变化情况是先减小,后增大,选项B正确,A、C、D错误。

3.如下列图,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,当它到达的D点时,速度为0。

重力加速度为g,在这个过程中,重力做功为( )A. B.【解析】选B。

根据重力做功的公式,W=mg(h1-h2)=,故B正确。

【补偿训练】一个实心的正方体铁块与一个实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上,如下结论正确的答案是(以地面处重力势能为零) ( )【解析】选C。

重力势能的值等于mgh,其中h表示的是物体重心与参考平面的高度差,因木块的重心离地面高,故木块的重力势能大。

4.物体做自由落体运动,E p表示重力势能,h表示下落的距离,以水平地面为零势能面,如下列图图像中能正确反映E p和h之间关系的是( )【解析】选B。

以水平地面为零势能面,物体做自由落体运动,重力势能随下落距离线性减小,B正确。

5.升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度a匀加速上升高度h时(重力加速度为g),物体增加的重力势能为( )A.mghB.mgh+mah【解析】选A。

重力势能的改变量只与物体重力做功有关,而与其他力做功无关。

物体上升h过程中,物体克制重力做功mgh,故重力势能增加mgh,选项A正确。

【补偿训练】关于重力势能,如下说法中正确的答案是( )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.物体与参考平面的距离越大,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,重力势能变小了【解析】选D。

课时分层作业(十四) 重力势能(建议用时：25分钟)◎考点一 重力做功的特点1．某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中质量为m 的皮球滑落,球从A 点滚到了山脚下的B 点,高度标记如图所示,则下列说法正确的是( )A ．从A 到B 的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功 B ．从A 到B 过程中阻力大小不知道,无法求出此过程重力做的功C ．从A 到B 重力做功mg (H ＋h )D ．从A 到B 重力做功mgHD [重力做功与物体的运动路径无关,只与物体初、末位置的高度差有关。

从A 到B 的高度差是H ,故从A 到B 重力做的功是mgH ,选项D 正确。

]2．如图所示,质量为60 kg 的某运动员在做俯卧撑运动,运动过程中可将她的身体视为一根直棒。

已知重心在c 点,其垂线与脚、两手连线中点间的距离Oa 、Ob 分别为0.9 m 和0.6 m 。

若她在1 min 内做了30个俯卧撑,每次肩部上升的距离均为0.4 m,则克服重力做的功和相应的功率约为( )A ．430 J,7 WB ．4 300 J,70 WC ．720 J,12 WD ．7 200 J,120 WB [设在一次俯卧撑中,重心上升的高度为h ,根椐三角形相似,则有h0.4 m＝0.9 m0.9 m ＋0.6 m,即h ＝0.24 m 。

在一次俯卧撑中,运动员克服重力做功W ＝mgh ＝144 J,所以一分钟内运动员克服重力做的功为W 总＝nW ＝4 320 J,功率P ＝W 总t＝72 W,B 正确。

] ◎考点二 对重力势能的理解3．(多选)下列关于重力势能的说法正确的是( ) A ．放在地面上的物体的重力势能为零B ．一个在轨道上运动的物体,在它的重力势能为零的时刻,一定运动到了轨道的最低点C ．质量小的物体可能比质量大的物体具有的重力势能大D ．在同一高度(相对于参考平面的高度不为0)上的质量不同的物体的重力势能一定不同 CD [重力势能的大小E p ＝mgh ,与物体的质量和零势能面的选择有关,上式中的h 是物体的重心到零势能面的竖直距离,当物体位于零势能面之上时,重力势能为正；当物体位于零势能面之下时,重力势能为负。