高中物理4.2动能势能练习粤教版必修2

物理·必修2(粤教版)第二节动能势能基础达标1．两个物体质量比为1∶4，速度大小之比为4∶1，则这两个物体的动能之比为( ) A．1∶1 B．1∶4C．4∶1 D．2∶1解析：由动能定义式可知：E k1∶E k2＝12m1v12∶12m2v22＝4∶1.答案：C2．关于重力势能，下列说法中正确的是( )A．物体做匀速直线运动时，重力势能可能变化B．重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功C．物体处于某个位置，重力势能的数值是唯一确定的，与参考面选取无关D．两物体距地面高度分别为h1和h2(h1＞h2)，则其重力势能的关系必有E p1＞E p2解析：做匀速直线运动的物体，只要它的高度发生变化，即重力做功，它的重力势能就会发生变化，A对．势能为零的物体一样可以对外做功，B错．重力势能具有相对性，取不同的参考面，物体即使在同一位置不动，重力势能也会发生变化，C错误．两物体的质量大小不知，故重力G＝mg大小不知，无法判断其重力势能大小关系，D错．答案：A3.某游客领着孩子登山时，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，则下列说法正确的是( )A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH答案：D4．(双选)物体在某一运动过程中，重力对它做了40 J的负功，下列说法中正确的是( )A．物体的高度一定升高，但动能可能不变B．物体的重力势能一定减少了40 JC．物体重力势能的改变量不一定等于40 JD．物体克服重力做了40 J的功答案：AD5．如图所示，桌子放于水平地面，桌面高h2.质量为m的小球处于桌面上方h1高处的a点．若以桌面为参考平面，重力加速度为g，小球从a点下落到地面上的c点，下列说法正确的是( )A．小球在a点的重力势能为mg(h1＋h2)B．小球在桌面b处的重力势能为mgh2C．小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mg(h1＋h2)D．小球从a点下落至c点的过程中，克服重力做功mg(h1＋h2)解析：小球下落过程，重力做正功，其数值为mg(h1＋h2)，此过程重力势能的减少等于重力对小球所做的功，C选项正确．答案：C6．(双选)关于弹性势能，下列说法中正确的是( )A．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B．任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变C．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D．弹簧的弹性势能只跟弹簧的形变量有关，形变越大，弹性势能越大答案：AB能力提升7．质量为0.5 kg的小球，从5 m高处自由下落，着地后反弹起1 m，取地面为参考平面，并取g＝10 m/s2，则( )A．初、末位置小球的重力势能分别为25 J和－5 JB．在下落和反弹过程中重力做功分别为25 J和5 JC．由初位置到末位置重力做功为20 J，重力势能减少20 JD．重力做的功等于末位置的重力势能减去初位置的重力势能解析：初、末位置重力势能：E p1＝mgh1＝25 JE p2＝mgh2＝5 J下落和反弹重力做功：W下＝mgh1＝25 JW上＝－mgh2＝－5 J，全程重力做功：W G＝mg(h1－h2)＝20 J，且重力做的正功，等于重力势能的减少量，故球的重力势能减少20 J.答案：C8．如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连一轻弹簧．用手拉着弹簧上端将物体缓慢提高h，若不计物体动能的改变和弹簧重力，则人做的功( )A．等于mgh B．大于mghC．小于mgh D．无法确定解析：用手拉弹簧向上提物体的过程中，除物体的重力势能增加了mgh外，弹簧的弹性势能也增加了，拉力做的功应等于增加的重力势能mgh再加上增加的弹性势能，所以选项B正确．答案：B9．质量为m的物体，被人用手从静止竖直向上匀加速提升h，加速度为a，关于此过程，下列说法不正确的是( )A．提升过程中手对物体做功m(g＋a)hB．提升过程中合外力对物体做功mahC．提升过程中物体的重力势能增加m(a＋g)hD．提升过程中物体克服重力做功mgh解析：物体在匀加速上升的过程，重力做负功，其数值为mgh，所以重力势增加了mgh，C选项错误；合力做的功为W＝mah，手对物体所做的功W手＝F手h＝ m(g＋a)h，A、B、D三项正确．答案：C10．质量为3 kg的物体放在高4 m的平台上，g取10 m/s2.求：(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？(2)物体相对于地面的重力势能是多少？(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？解析：法一(1)相对于平台表面h＝0，E p＝mgh＝0.(2)相对于地面，物体重力势能为E p＝mgh＝3×10×4 J＝120 J.(3)物体从平台表面下落到地面上，选平台为参考面，有E p1＝0；E p2＝mgh＝3×10×(－4) J＝－120 J；ΔE p＝E p2－E p1＝－120 J，故重力势能减少了120 J.重力做的功为W G＝mgh＝120 J 或W G＝E p1－E p2＝0－(－120) J＝120 J.法二(1)、(2)两问同上．在第(3)问中，若取地面为零势能面．则：E p1＝mgh＝3×10×4 J＝120 J，E p2＝0 ΔE p＝E p2－E p1＝0－120 J＝－120 JW G＝E p1－E p2＝120 J.答案：(1)0 (2)120 J (3)－120 J 120 J。

动能势能【例题分析】[例1]关于能的概念，下面说法正确的是：（）A. 用线悬挂着的物体，没有做功，所以没有能；B. 在空中飞行的子弹，因为它能做功，所以它具有能；C. 甲物体比乙物体速度大，则甲物体的动能一定比乙物体的动能大；D. 甲物体的高度比乙物体的高度高，则甲物体的重力势能一定比乙物体的重力势能大。

分析：由动能和重力势能的概念可知，用线悬挂着的物体是被举高的，离地面有一定的高度，它能够做功，故具有重力势能；物体的动能大小是由物体质量和速度共同决定的，因此，速度大的物体的动能不一定大。

同样，重力势能的大小是由物体被举高的高度和质量共同决定的，高度高的物体的重力势能也不一定就大；在空中飞行的子弹有动能和重力势能，它能做功，具有能，所以B正确。

解答：正确选项为B。

说明：当一个物理量由两个或两个以上因素共同决定时，千万不能只根据一个因素的情况作出结论。

判断一个物体是否具有能，关键是要看它能否做功，不是看它是否在做功。

比如上例中“悬挂着的物体”虽然没有做功，但它一旦坠落，高度发生变化，就可以做功。

[例2]下面的物体中，只具有动能的是______；只有势能的是______；既具有动能、又具有势能的是。

A. 停在地面上的汽车B. 在空中飞行的飞机C. 被起重机吊在空中静止的货物D. 弹簧E. 在水平铁轨上正行驶的火车分析：停在地面上的汽车没有运动，它不具有动能；因在地面上，它也没有势能。

正在空中飞行的飞机，它在运动着，具有动能；它离地面有一定的高度，又具有重力势能。

在空中静止的货物，它没有动能，只有重力势能。

弹簧在没有发生弹性形变时，它不具有弹性势能。

水平铁轨上行驶的火车，只有动能没有势能。

解答：只有势能的是C；只有动能的是E；既有动能又有势能的是B。

说明：在确定物体具有何种能量时，应按照动能、重力势能、弹性势能的定义，分析物体是否在运动，是否被举高，是否发生了弹性形变，符合哪一种能量的定义，就确定物体具有哪一种能量。

一、单项选择题1．关于动能的概念，下列说法中正确的是( )A ．物体由于运动而具有的能叫做动能B ．运动物体具有的能叫动能C ．运动物体的质量越大，其动能一定越大D ．速度较大的物体，具有的动能一定较大解析：选A.物体由于运动而具有的能叫动能，但是运动的物体可以具有多种能量，如重力势能，内能等．故A 正确，B 错误；由公式E k ＝12m v 2可知，动能既与m 有关，又与v 有关，C 、D 均错． 2．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( )A ．mghB ．mgh ＋mahC ．mahD ．mgh －mah解析：选A.要分析重力势能的变化，只需分析重力做功．物体随升降机上升了h ，物体克服重力做功W ＝mgh ，故物体的重力势能增加了mgh ，A 正确．3．如图所示，甲、乙两名学生的质量都是m ，当他们分别以图示的路径登上高为h 的阶梯顶端A 时，他们的重力做功情况是( )A ．甲的重力做功多B ．乙的重力做功多C ．甲、乙的重力做功一样多D ．无法判断解析：选C.因为重力做功只与物体的初、末位置有关，与运动路径无关，所以甲、乙的重力做的功均为mgh ，故C 正确．4．下列关于重力势能的说法中，正确的是( )A ．甲、乙两物体，甲的高度是乙的高度的2倍，那么甲的重力势能的数值一定是乙的重力势能的数值的2倍B ．从同一高度将某一物体以不同的速率分别竖直上抛和平抛，则物体从抛出到落地的过程中，重力势能的变化是相同的C ．一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力的作用，则物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D ．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体的运动性质、运动路径有关解析：选B.重力势能的大小与物体的质量及参考平面的选取有关，故A 错误；重力做功与路径无关，与物体的运动性质及其他受力情况无关，只与物体初、末位置的高度差及重力的大小有关，故B 正确，C 、D 错误．5．如图所示，长为L 的细线拴一个质量为m 的小球悬挂于O 点，现将小球拉至与O 点等高的位置且线恰被拉直，则放手后小球摆到O 点正下方的过程中( )A ．小球的重力做的功大于mgLB ．小球的重力势能减少了mgLC ．线的拉力做的功为mgLD ．小球的重力势能变为0解析：选B.小球的重力做的功应等于小球重力势能的减少，大小为mgL .线的拉力始终与小球运动方向垂直，不做功，小球的重力势能是否变为零应与零势能面的选取有关，只有B 正确．☆6.一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 JB ．铁棒的重力势能增加了150 JC ．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选取有关，所以无法确定解析：选B.铁棒的重心升高的高度h ＝0.25 m ，铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功，与参考平面选取无关，即ΔE p ＝mgh ＝600×0.25 J ＝150 J ，故B 正确．二、双项选择题7．弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关( )A ．弹簧的长度B ．弹簧的劲度系数C ．弹簧的形变量D ．弹簧的原长解析：选BC.弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数、弹簧的形变量有关，劲度系数越大，形变量越大，弹簧的弹性势能就越大．8．在下列几种情况中，甲、乙两物体的动能相等的是( )A ．甲的速度是乙的2倍，甲的质量是乙的12B ．甲的质量是乙的2倍，甲的速度是乙的12C ．甲的质量是乙的4倍，甲的速度是乙的12D ．质量相同，速度大小也相同，但甲向东运动，乙向西运动解析：选CD.据动能的计算式E k ＝12m v 2知，若v 甲＝2v 乙，m 甲＝12m 乙，则E k 甲＝2E k 乙，A 错；若m 甲＝2m 乙，v 甲＝12v 乙，则E k 甲＝12E k 乙，B 错；若m 甲＝4m 乙，v 甲＝12v 乙，则E k 甲＝E k 乙，C 正确；由于动能与速度方向无关，所以当m 甲＝m 乙且v 甲、v 乙大小相等时动能相等，D 正确．9．物体在运动过程中，克服重力做功100 J ，则以下说法正确的是( )A ．物体的高度一定降低了B ．物体的高度一定升高了C ．物体的重力势能一定是100 JD ．物体的重力势能一定增加了100 J解析：选BD.克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度升高．克服重力做多少功，重力势能就增加多少，但重力势能是相对的，增加100 J 的重力势能，并不代表现在的重力势能就是100 J ，故B 、D 正确．☆10. 如图所示，水平地面上固定一竖直轻质弹簧，有一物体由弹簧正上方某位置竖直下落，从与弹簧接触后物体继续下落到速度变为零的过程中( )A ．物体的重力对物体做正功B ．物体的重力势能逐渐增大C ．弹簧的弹力对物体做负功D ．弹簧的弹性势能逐渐减小解析：选AC.下落过程中，物体的高度变低，重力对物体做正功，重力势能减小，A 正确，B 错误；物体受到向上的弹力，此力对物体做负功，C 正确；弹簧的形变量越来越大，则弹性势能逐渐变大，D 错误．三、非选择题11．金茂大厦是上海的标志性建筑之一，它的主体建筑地上88层，地下3层，高420.5 m ，是目前国内第三、世界第八高楼，如图所示．距地面340.1 m 的第88层为国内迄今最大的观光厅，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底．质量为60 kg 、身处第88层的游客，在下列情况中，他的重力势能各是多少？(取g＝10 m/s2)(1)以地面为参考平面；(2)以第88层为参考平面；(3)以420.5 m的楼顶为参考平面，若他乘电梯从地面上升到88层，需克服重力做多少功？解析：(1)以地面为参考平面，游客在第88层时，相对参考平面的高度为340.1 m，则他的重力势能E p1＝mgh＝60×10×340.1 J≈2.04×105 J.(2)若以第88层为参考平面，游客在第88层的相对高度为零，故E p2＝0.(3)克服重力做的功与参考平面的选取无关，故克服重力做的功等于重力势能的增量－ΔE p＝－W G＝mgh≈2.04×105 J.答案：(1)2.04×105 J(2)0(3)2.04×105 J12. 如图所示，在离地面高为H的地方，将质量为m的小球以初速度v0竖直向上抛出，上升的最大高度为h.取抛出位置所在的平面为参考平面．则：(1)小球在最高点和落地处的重力势能各是多少？(2)小球从抛出至落地的过程中，重力对小球做的功和重力势能的变化各是多少？解析：(1)小球上升到最高点时，距参考平面的距离为h，所以小球在最高点具有的重力势能E p1＝mgh；落地时小球在参考平面下方H处，所以落地时小球具有的重力势能E p2＝－mgH.(2)由于重力做功与路径无关，所以小球从抛出至落地的过程中重力做功W G＝mgH.由公式W G＝－ΔE p 得，这一过程中小球重力势能的变化ΔE p＝－mgH，负号表示重力势能减少．答案：(1)mgh－mgH(2)mgH减少了mgH。

训练2 动能势能[概念规律题组]1． (单选)沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面，向上拉同一物体到顶端，下列说法中正确的是( ) A．沿长度大的斜面上升克服重力做的功多B．沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C．沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少D．上述几种情况重力做功一样多2． (单选)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，高度标记如图1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，无法求出此进程中重力做的功图1 B．从A到B进程中阻力大小不知道，无法求出此进程中重力做的功C．从A到B重力做功mg(H＋h)D．从A到B重力做功mgH3． (单选)关于重力势能，下列说法中正确的是( ) A．物体的位置一旦肯定，它的重力势能的大小也随之肯定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从－5 J转变到－3 J，重力势能变小了D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功4． (单选)下列关于重力势能的说法中正确的是( ) A．有A、B两个物体，A的高度是B高度的2倍，那么物体A的重力势能的数值必然是物体B的2倍B．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的进程中，物体重力势能的转变是相同的C．有一物体从楼顶落到地面，若是受到空气阻力，物体重力势能的减少量小于自由下落时重力势能的减少量D．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关5． (单选)如图2所示，在离地面高为H处将质量为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别离为 ( )图2A ．mg ⎝ ⎛⎭⎪⎫v 202g ＋H ，0 mv 20，－mgH mv 20，mgHmv 20，mgH ＋12mv 206． (双选)关于弹性势能，下列说法中正确的是( )A ．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B ．任何具有弹性势能的物体，必然发生了弹性形变C ．物体只要发生形变，就必然具有弹性势能D ．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或紧缩的长度有关 [方式技能题组]7． (双选)物体在某一运动进程中，重力对它做了40 J 的负功，下列说法中正确的是( )A ．物体的高度必然升高了B ．物体的重力势能必然减少了40 JC ．物体重力势能的改变量不必然等于40 JD ．物体克服重力做了40 J 的功8． (单选)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，则整个进程中重力对球所做的功及球的重力势能的转变是(g ＝10 m/s 2) ( )A ．重力做功为 JB ．重力做了 J 的负功C ．球的重力势能必然减少 JD ．球的重力势能必然增加 J9． (单选)一质量为m 的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a 匀加速提升h .关于此进程，下列说法中不正确的是( )A ．提升进程中手对物体做功m (a ＋g )hB ．提升进程中合外力对物体做功mahC ．提升进程中物体的重力势能增加m (a ＋g )hD ．提升进程中物体克服重力做功mgh10．(单选)质量为m 的跳高运动员，前后用跨越式和背越式两种跳高方式跳过某一高度，如图3所示．设横杆的高度比他起跳时的重心高出h ，则他在起跳进程中做的功 ( )图3A．都必然大于mghB．都不必然大于mghC．用背越式不必然大于mgh，用跨越式必然大于mghD．用背越式必然大于mgh，用跨越式不必然大于mgh11．(单选)如图4所示，一颗人造地球卫星绕地球沿椭圆轨道运动，则()A．卫星在A点的重力势能比在B点的重力势能大B．卫星在B点的重力势能比在A点的重力势能大图4C．卫星在A、B两点的重力势能相等D．条件不足，无法比较12．(单选)某同窗在桌面上用一个小钢球和一个弹簧来探讨弹簧的弹性势能．弹簧一端固定(如图5所示)，另一端用钢球紧缩弹簧后释放，钢球被弹出后落地．当他发现弹簧紧缩得越多，钢球被弹出得越远，由此能得出的结论应是 ( ) 图5 A．弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大B．弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越小C．弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越大D．弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越小[创新应用]13．世界著名撑杆跳高运动员乌克兰名将布勃卡身高1.83 m，体重80 kg，他曾多次打破撑杆跳高的世界纪录，目前仍维持着6.14 m的室外世界纪录．请你探讨以下两个问题(g 取10 m/s2)：(1)他跳过6.14 m时，至少克服重力做多少功？(2)他的重力势能改变了多少？答案1．D 2．D 3．D 4．B 5．B 6．AB 7．AD 8．C 9．C 10．C 11．B 12．A 13．(1)4 180 J (2)增加了4 180 J。

《动能和势能》练习二一、选择题1、关于功和能，下列说法正确的是（）A、功可以转化为能B、凡是力做了功，必定伴随能量的转化C、作功时，可以不发生能量的转化D、若功是100J，那么转化的能量必定小于100J2、如图，一物体从A点沿着粗糙斜面AB与光滑斜面C点，则下列说法正确的是（）A、沿两个面重力做功相同B、沿AB面重力做功多C、沿AB面重力势能减小多D、沿两个面减小的重力势能相同3、两个物体质量分别为m1和m2，且m1=4m2，当它们以相同的动能在滑动摩擦系数相同的水平面上运行时，它们的滑行距离之比s1：s2和滑行时间之比t1：t2分别为（）A、1：2，2：1B、4：1，1：2C、2：1，4：1D、1：4，1：24、在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上方自由下落，在物体压缩弹簧速度减为零时（）A、物体的重力势能最大B、物体的动能最大C、弹簧的弹性势能最大D、弹簧的弹性势能最小5、在“蹦极跳”运动中，质量为m的游戏者身系一根长为L，弹性好的橡皮绳，从高处由静止开始下落1.2L时到达最低点，若在下落过程中不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A、动能先减小后增大B、加速度先减小后增大C、重力做功为mgLD、重力势能减少了1.2mgL二、计算题7、一质量为m的物体放在水平面上，物体上方安装一长度为L，劲度系数为k的轻弹簧，如图，现用手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这过程中，P点的位移是h，设开始时弹簧处于自然状态，则物体的重力势能的增加量为多少？答案：1、B 2、A 3、B 4、AC 5、BD 6、mg(h-mg/k)。

高中物理《4.2动能势能》学案粤教版必修24、2 动能势能第1课时【课堂探究】（一）理解功能关系1、功是能量转化的量度，某种力做多少功，则某种能转化多少，有数值等量的关系。

2、物体一旦开始做功，能量就同时开始转化（二）动能定义公式：，单位：，符号：;是量，且没有负值。

动能是状态量，是某时刻的速度对应的。

提问1：课本练习：1提问2:同一运动物体相对不同的参考系，动能相同吗？提问3:匀速圆周运动的物体，运动的过程中其动能变化吗？提问4：对动能的理解，下列说法不正确的是( )A、动能是能量的一种表现形式，凡是运动的物体都具有动能B、动能不可能为负值,但对于不同的参考系，同一物体的动能大小一般是不同的。

C、一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化；但速度变化，动能不一定变化。

D、动能不变的物体，一定处于平衡状态（三）、重力势能（包含3个知识点：重力做功特点，重力势能，参考平面）（1）重力做功特点a、与运动物体的和的位置有关，而与物体所经过的无关。

b、物体升高了，则重力做功，物体降低了，重力做了功。

提问5：如图所示，A点距地面高为h，B点在地面上，物体m沿两条不同的路径ACB和ADB由A 点运动到B点，则()A、沿路径ACB重力做的功多一些B、沿路径ADB重力做的功多一些C、沿路径ACB和路径ADB重力做的功一样多D、无法判断沿哪条路径重力做的功多一些提问6:估算你走上一层楼与走下一层楼的过程中，自身重力所做的功?解：（2）重力势能公式：，即重力势能等于所受的大小与所处的乘积。

特点：重力势能是标量，大小具有，与选取的有关，有正负。

（3）参考平面：又叫零势能面。

是任意指定的作为零高度的平面，其他物体的高度是相对该面的高度。

a 、质点若高于参考平面，则所处的高度为正，若低于参考平面则高度为负。

b 、计算或者讨论重力势能之前，先要说明参考平面是哪个！提问6、关于物体的重力势能，下列说法正确的是()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、物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C、放在地面上的物体，它的重力势能一定为零D、相对不同的参考平面，具有不同的重力势能。

高中物理 4.2 动能势能每课一练粤教版必修21．(双选)质量一定的物体( )A．速度发生变化时其动能一定变化B．速度发生变化时其动能不一定发生变化C．速度不变时其动能一定不变D．动能不变时其速度一定不变2．下面有关动能的说法正确的是( )A．物体只有做匀速运动时，动能才不变B．物体做平抛运动时，水平方向速度不变，动能不变C．物体做自由落体运动时，重力做功，物体的动能增加D．物体的动能变化时，速度不一定变化，速度变化时，动能一定变化3．关于重力势能，下列说法中正确的是( )A．重力势能的大小只由物体本身决定B．重力势能恒大于零C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D．重力势能是物体和地球所共有的4．下列关于物体的重力势能的说法中不正确的是( )A．物体的重力势能值随选择的参考平面的不同而不同B．物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的C．重力对物体做正功，则物体的重力势能增加D．物体位于所选的参考平面以下时，物体的重力势能为负值5．一实心铁球和一实心木球质量相等，将它们放在同一水平面上，下列结论正确的是( )A．铁球的重力势能大于木球的重力势能B．铁球的重力势能等于木球的重力势能C．铁球的重力势能小于木球的重力势能D．上述三种情况都有可能6．(双选)关于重力做功与重力势能改变的下列说法中正确的是( )A．物体在运动中只受地球的吸引力作用时，则重力势能一定改变B．只要重力对物体做功，物体的重力势能一定改变C．物体在重力与弹力作用下匀速运动时，则物体的重力势能一定不变D．物体从A点沿不同轨迹运动到位置较低的B点，则重力做功相同，重力势能变化相同7．关于弹簧的弹性势能，下列说法不正确的是( )A．弹簧的弹性势能跟拉伸(或压缩)的长度有关B．弹簧的弹性势能跟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．弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关8．一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程，下列说法中不正确的是( )A．提升过程中手对物体做功m(a＋g)hB．提升过程中合外力对物体做功mahC．提升过程中物体的重力势能增加m(a＋g)hD．提升过程中物体克服重力做功mgh9．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可以忽略，运动员可视为质点，下列说法错误的是( )A．运动员到达最低点前重力势能始终减小B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能增加C ．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 答 案图5质量为m 的小球，用一长为l 的细线悬吊于O 点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一 个向下的速度，让小球向下运动．O 点正下方D 处有一小钉，小球运动到B 点后，以D为圆心做圆周运动经过C 点，若已知OD ＝23l ，则小球由A 点运动到C 的过程中，重力势能减少了____，重力做功为________．11．质量为3 kg 的物体放在高4 m 的平台上，g 取10 m /s 2.求： (1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？ (2)物体相对于地面的重力势能是多少？(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？12．质量是100 g 的球从1.8 m 的高处落到水平板上，弹回到1.25 m 的高度，在整个过程中重力对球所做的功为多少？球的重力势能变化了多少？参考答案1．BC2．C [物体只要速率不变，动能就不变，A 错；速度有方向，动能没方向，B 错；物体做自由落体运动时，其合力等于重力，重力做功，物体的动能增加，故C 正确；物体的动能变化时，速度的大小一定变化，故D 错．]3．D [根据E p ＝mgh 知，重力势能由物体所受的重力和它所处的高度共同决定，故A 错．重力势能是物体和地球组成的系统所共有的，故D 正确．重力势能是相对量，只有相对于一个参考平面，重力势能才有确定值，在地面上的物体，重力势能不一定为零，故C 错．重力势能有正负，故B 错．]4．C 5．C [由于铁球和木球的密度不同，所以质量相等的铁球和木球比较，木球的体积较大，放在同一水平地面上时，木球的重心高，因此木球的重力势能大于铁球的重力势能，选项C 正确．]6．BD7．D [由弹性势能的表达式E p ＝12k l 2可知，弹性势能E p 与弹簧拉伸(或压缩)的长度有关，A 正确．E p 的大小还与k 有关，B 正确．在弹性限度内，E p 的大小还与l 有关，l 越大，E p 越大，C 正确．弹簧的弹性势能是由弹簧的劲度系数k 和形变量l 决定的，与使弹簧发生形变的物体无关．]8．C [对物体：F －mg ＝ma所以手对物体做功W 1＝Fh ＝m(g ＋a)h ，故A 正确；合外力的功W 合＝F 合h ＝mah ，B 正确；物体上升h ，克服重力做功mgh ，重力势能增加mgh ，C 错，D 对．]9．D [运动员到达最低点前，重力一直做正功，重力势能减小，选项A 正确．弹力一直做负功，弹性势能增加，选项B 正确，除重力、弹力之外无其他力做功，故机械能守恒，选项C 正确，重力势能的改变与重力势能零点的选取无关，故选项D 错误．]10.13mgl 13mgl 解析 小球从A 点运动到C 点，高度差为h ＝13l ，所以重力做功W G ＝13mg l ；由重力做功和重力势能变化的关系，知W G ＝－ΔE p ，所以小球的重力势能减少了13mg l .11．(1)0 (2)120 J (3)－120 J 120 J解析 解法一：(1)相对于平台表面h ＝0，E p ＝mgh ＝0 (2)相对于地面，物体重力势能为 E p ＝mgh ＝3×10×4 J ＝120 J(3)物体从平台表面下落到地面上，以平台为参考面，有 E p 1＝0.E p 2＝mgh ＝3×10×(－4) J ＝－120 J ΔE p ＝E p 2－E p 1＝－120 J重力势能减少了120 J ，重力做的功为 W G ＝mgh ＝120 J或W G ＝E p 1－E p 2＝0－(－120) J ＝120 J 解法二：(1)、(2)两问同上．在第(3)问中，若取地面为零势能面．则：E p 1＝mgh ＝3×10×4 J ＝120 J ，E p 2＝0 ΔE p ＝E p 2－E p 1＝0－120 J ＝－120 J W G ＝E p 1－E p 2＝120 J .12．0.54 J 重力势能减少了0.54 J解析 由重力做功的特点可知，此时重力所做的功为： W G ＝mgh ＝mg(h 1－h 2)＝0.1×9.8×(1.8－1.25) J ＝0.54 J由重力做功与重力势能的变化之间的关系可知，此时重力做正功，重力势能应减少，且减少量ΔE p＝W G＝0.54 J.。

课时训练1．有关功和能，下列说法正确的是()．A．力对物体做了多少功，物体就具有多少能B．物体具有多少能，就一定能做多少功C．物体做了多少功，就有多少能量消失D．能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少2．关于重力势能，下列说法正确的是()．A．重力势能只由重物决定B．重力势能不能有负值C．重力势能是相对的D．放在地面上的物体，重力势能一定为零3．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．系统受到的合外力始终向下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4．1、2两个物体位置如图所示，若取桌面为零势能面，其重力势能分别为E p1、E p2，则有()．A．E p1>E p2B．E p1<E p2C．E p1＝E p2D．无法判断5．某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型．图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧．下列表述正确的是()．A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变6．一物体在距地面高为h处由静止开始自由下落，在最初的三个连续相等的时间内，重力势能的减少量之比是( )．A ．1∶3∶5B ．1∶2∶3C ．12∶32∶52D ．12∶22∶327．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 .8．起重机以4g 的加速度，将质量为m 的物体匀减速地沿竖直方向提升h 高度，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？(空气阻力不计)9．如图所示，某海湾面积为1.0×107m 2，涨潮时水深20 m ，此时关上水坝闸门，可使水位保持20 m 不变．退潮时，坝外水位降至18 m ．假如利用此水坝建水力发电站，重力势能转变为电能的效率是10%，每天有两次涨潮，该电站一天能发出多少电能？(取g ＝10 m/s 2)10．(2010·河南开封高一考试)有一上端挂在墙上的长画，从画的上端到下端画轴长1.8 m ，下端画轴重1 N ，画重0.8 N(画面处处均匀)，现将长画从下向上卷起来，长画的重力势能增加了多少？答案与解析1. 答案：D解析：功是能量转化的量度．2. 答案：C解析：重力势能由重力和高度共同决定，不能说只由重物决定，A 错；重力势能虽然是标量，但是有正、负之分，B 错；重力势能是相对的，是相对零参考面而言的，C 正确；重力势能的零参考面的选取是任意的，如果不选地面为零参考面，那么物体的重力势能就不为零，D 错．3. 答案：A解析：由牛顿第二定律可知合外力方向与加速度方向相同，当减速下降时，加速度方向向上，合外力方向向上，故B 是错误的；由重力做功等于重力势能的减少量可判断C 是错误的；由于要经历加速和减速两个过程，所以在任意相等的时间内，下降的距离不同，故重力做功不相等，所以D 是错误的．4. 答案：A解析：以桌面为零势能面，物体位于桌面上时，势能为0，E p1＝0，物体在地面上时，处于参考面下方，重力势能为负值，E p2＝－mgh <0.5. 答案：BD解析：缓冲效果很大程度上取决于弹簧的劲度系数，A 错；由于弹簧为轻质弹簧，垫片向右移动时两弹簧产生的弹力大小相等，B 对；但由于两弹簧的劲度系数不同，故两弹簧被压缩的长度不相同，C 错；弹性势能与弹簧长度有关，D 对．6. 答案：A解析：因为重力做了多少功，重力势能就减少了多少，故有ΔE p ＝mg Δh .设连续相等的时间为t ，则有2112h gt ∆=，22132h g t ∆=，23152h g t ∆=，所以Δh 1∶Δh 2∶Δh 3＝1∶3∶5，ΔE p1∶ΔE p2∶ΔE p3＝1∶3∶5，所以A 选项正确．7. 答案：22122()m m m g k + 21121211()()4g m m m g k k ++ 8. 答案：34mgh mgh mgh 解析：物体竖直向上做加速度5g a =的匀减速运动，则根据牛顿运动定律有mg －F ＝ma ，所以拉力3()4F m g a mg =-=，钢索拉力对物体所做的功34F W Fh mgh ==.物体克服重力做的功WG ＝mgh ，重力势能变化了ΔE p ＝E p2－E p1＝mgh .9. 答案：4.0×1010 J解析：设每次涨潮前闸内的水位最终降至闸外水位，如题图所示，则流过发电站的水的体积V ＝Sl ，其中S 为海湾的面积，水的质量m ＝ρV ，这些水降至水闸外面，重心的高度降低h ＝1 m ．每次退潮时流出水的重力势能的减小量E p ＝mgh ＝Slρgh ＝1.0×107×2×1.0×103×10×1 J ＝2.0×1011 J ，每天两次退潮，电站一共能发出的电能E ＝2E p η＝2×2.0×1011×10% J ＝4.0×1010 J.10. 答案：2.52 J解析：取画轴所在平面为参考平面．比较长画在卷起之前和卷起之后重心高度变化的数值，从而求出重力势能变化的数值，即可确定长画重力势能的增加值．在卷起前：长画的重力势能E p11＝m 1gh 1＝0.72 J ，画轴的重力势能E p21＝0；在卷起后：长画的重力势能E p12＝m1gh2＝1.44 J，画轴的重力势能E p22＝m2gh2＝1.8 J．因此长画的重力势能的增加量：ΔE p＝E p12＋E p22－E p11＝2.52 J，即长画的重力势能增加了2.52 J.。