高一物理重力做功与重力势能试题答案及解析
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高一物理重力做功与重力势能试题答案及解析
1. 如图所示，将物体从一定高度水平抛出（不计空气阻力），物体运动过程中离地面高度为h时，物体水平位移为x、物体的机械能为E、物体的动能为Ek、物体运动的速度大小为v，以水平地面为零势能面。下列图象中，能正确反映各物理量与h的关系的是
（ ）
【答案】B
【解析】根据得，，则．距离地面的高度越大，x越小，与A图不符合，故A错误；在平抛运动的过程中，只有重力做功，机械能守恒，则机械能不变，故B正确；根据动能定理得，，解得，则动能与h成一次函数关系，因为物体的初动能不为零，则距离地面高度为h时，动能不为零，故C错误；竖直方向上的分速度，则．v与h不成一次函数关系，故D错误。
【考点】考查了平抛运动
2. 物体在做某种运动过程中，重力对物体做功200J，则
A．物体的动能一定增加200J B．物体的动能一定减少200J
C．物体的重力势能一定减少200J D．物体的重力势能一定增加200J
【答案】C
【解析】重力对物体做正功，则物体的重力势能减少，因为重力对物体做功200J，则物体的重力势能一定减少200J，选项C 正确。
【考点】重力功与重力势能变化的关系。
3. 如图所示,桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力。假设以桌面为参考平面，则小球落到地面之前瞬间的机械能为（ ）
A．0 B．mgh C．mgH D．mg（H+h）
【答案】C
【解析】以桌面为参考平面，则小球开始时的重力势能为mgH，动能为零，所以机械能为mgH；当物体下落时，因为机械能守恒，所以小球落到地面之前瞬间的机械能为mgH，选项C 正确.
【考点】机械能守恒定律；重力势能；
4. 如图3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，物体质量为m，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．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多
C．以桌面为参考面，小球的重力势能的减少量为mgh
D．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为mg（H+h）
【答案】C
【解析】重力做功与路径无关，所以无论那条轨道下落，重力做功相同，A、B选项错误；重力做功，再由，所以，选项C正确，D选项错误。
【考点】重力做功与路径无关 重力做功与重力势能的关系
5. 自由下落的物体在下落过程中，对重力做功和重力势能变化的描述正确的是
A．重力做正功，重力势能增加
B．重力做正功，重力势能减少
C．重力做负功，重力势能减少
D．以上说法均正确
【答案】B
【解析】下落过程中重力方向竖直向下，位移竖直向下，故重力做正功，重力做正功，重力势能减小，故B正确
故选B
【考点】考查了重力做功与重力势能
点评：重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增大
6. 关于重力势能的下列说法中正确的是
A．重力势能的大小只由重物本身决定
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
【答案】D
【解析】重力势能的表达式为Ep=mgh，与高度也有关，故A错误；高度具有相对性，当物体位于参考平面下方时，重力势能为负值，故B错误；不一定以地面为参考平面，故地面上的物体重力势能不一定为零，故C错误；重力势能离不开重力，重力离不开地球，故重力势能是物体与地球系统所共有的，故D正确；
故选D．
【考点】重力势能．
点评：物体由于被举高而具有的能叫做重力势能；对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定．物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越多．
7. 当重力对物体做正功时，物体的 ( )
A．重力势能一定增加，动能一定减小
B．重力势能一定增加，动能一定增加
C．重力势能一定减小，动能不一定增加
D．重力势能不一定减小，动能一定增加
【答案】C
【解析】根据重力做功与重力势能变化的关系得：
当重力对物体做正功时，重力势能一定减小．
根据动能定理知道：
当重力对物体做正功时，物体可能还受到其他的力做功，所以对物体做的总功可能是正功，也有可能是负功，也有可能为0，所以物体的动能可能增加，也有可能减小，也有可能不变．
故选C．
【考点】重力势能的变化与重力做功的关系
点评：知道重力做功量度重力势能的变化，重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加．知道合力做功量度动能的变化．合力做正功，动能增加；合力做负功，动能减小．
8. 下列关于重力势能与重力做功的说法正确的是 （ ）
A．重力势能具有绝对性，且只能是物体和地球共同具有的
B．重力做功的大小与物体的运动路径有关
C．零势能点选取不同，重力势能及重力势能的变化都会发生变化，
D．重力势能增加了2J，其重力一定做了-2J的功
【答案】D
【解析】重力势能的大小和零势能点的选取有关，所以重力势能具有相对性，且只能是物体和地球共同具有的，A错误；重力做功和路径无关，只和始末高度差有关，B错误；零势能点的选取会影响到重力势能的大小，但是不会影响到重力势能变化量的大小，因为重力势能变化和重力做功有关，而重力做功和高度差有关，与零势能点的选取无关，C错误；重力做了多少功，就有多少重力势能发生变化，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，故D正确
故选D
【考点】考查了重力做功和重力势能
点评：重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加；重力做的功等于重力势能的减小量．
9. 质量为m的小球从离桌面高度为H处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示．若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为( )
A．mgh，减少mg(H－h) B．mgh，增加mg(H＋h)
C．－mgh，增加mg(H－h) D．－mgh，减少mg(H＋h)
【答案】D
【解析】以桌面为零势能参考平面，地面离零势能点的高度为-h，物体重力势能为：，物体下落的高度差为，所以重力做功为：，故重力势能减小，D正确；
【考点】考查了重力势能和重力做功大小的计算，
点评：解决本题需要掌握：重力势能表达式中，h为物体相对零势能点的高度，因此重力势能大小和零势能点的选取有关；而重力做功和零势能的选取无关，只与物体的初末位置有关．
10. 游乐场中的一种滑梯如图所示.小朋友从轨道顶端由静止开始下滑,沿水平轨道滑动了一段距离后停下来,则( )
A．下滑过程中支持力对小朋友做功
B．下滑过程中小朋友的重力势能增加
C．整个运动过程中小朋友的机械能守恒
D．在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功
【答案】D
【解析】下滑过程中支持力始终与速度方向垂直，所以支持力对小朋友不做功，A错；下滑过程中小朋友的高度减小，重力势能减小，B错；在水平面滑动过程中摩擦力的方向与位移方向相反，所以做负功，小朋友机械能减小，C错；D对；
11. 质量为m的物体，在距地面h高处以的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是（ ）
A．物体的重力势能减少mgh B．物体的机械能减少
C．物体的动能增加 D．重力做功mgh
【答案】ＡBCD
【解析】物体下落了h高度，所以重力势能减小了mgh，A对；重力做功mgh，D正确。根据牛顿第二定律可得，即空气阻力做负功，大小为2mgh/3，所以物体的机械能减小了2mgh/3，B正确。根据动能定理可得物体的动能增加了，所以C正确。
12. 内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙，将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，如图所示，由静止释放后（ ）
A．下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能
B．下滑过程中甲球减少的重力势能总等于乙球增加的重力势能
C．甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点
D．杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点
【答案】AD
【解析】本题考查的是对机械能问题的研究，在下滑过程中系统机械能守恒，因此，下滑过程中甲球减少的机械能总等于乙球增加的机械能，A正确；B错误；系统开始的机械能为甲的重力势能，根据机械能守恒，乙球能上升的最大高度为R/2，故C错误；D正确；
13. 一物体距地面一定高度处自由落体运动，以地面为零势能参考面，物体下落的过程中，重力做功、物体的重力势能随时间的变化图象图6中，可能正确的是（ ）
【答案】BC
【解析】重力做功，A错；B对；重力做正功重力势能减小，速度增大，重力势能减小的越来越快，C对；
14. 质量为m的物体，在距地面h高处以g/3的加速度由静止竖直下落到地面，下列说法中正确的是:
A．物体重力势能减少mgh/3 B．物体的机械能减少2mgh/3
C．物体的动能增加mgh D．重力做功mgh
【答案】BD
【解析】物体下落了h高度，所以重力势能减小了mgh，A错误D正确。根据牛顿第二定律可得，即空气阻力做负功，大小为2mgh/3，所以物体的机械能减小了2mgh/3，B正确。根据动能定理可得物体的动能增加了，所以C错误。
15. 如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图。
（1）为完成此实验，除了图中所示器材，还需要的器材有__________
A．刻度尺 B．秒表
C．天平 D．“220V、50Hz”交流电源
（2）某同学实验打出的纸带如图所示，“0”点是第一个打点（此刻速度为零），0、1、2、…、4为连续打下的点．各相邻打点间的距离为S1、S2、…、S4。设打点计时器的打点时间间隔为T，实验地点的重力加速度为g．为了验证打下“0”点到打下“3”点过程中，重锤的机械能守恒，该同学利用υ=2gS3
计算出打下“4”点时重锤的速度υ，你赞同吗？请写出你的看法。（若不赞同，请写出你
的方法。）_________________________________________________________________。
【答案】（1）AD （2）不赞同。υ=
【解析】（1）实验还需要刻度尺测量打出点间的距离，以及电火花打点计时器所需的电源，
（2）用公式，公式中的x为从开始到3时物体的位移，所以该同学的做法不正确。因为物体做自由落体运动即匀加速直线运动，所以某段时间内的中间时刻速度等于这段时间内的平均速度，故υ=
16. 关于势能的认识下列说法中正确的是
A．重力势能是地球与物体组成的系统所共有的，而不是地球上的物体单独具有的
B．重力势能的大小只与零势能面的选择有关，与物体的重力大小无关
