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1、课时作业课时作业(十四十四) 重力势能 重力势能 一、单项选择题 1如图，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，重力加速度为 g，则以下说法正 确的是( ) A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以桌面为参考平面，物体重力势能减少 mgH D以地面为参考平面，物体重力势能减少 mg(Hg) 解析：重力做功与路径无关，所以无论沿哪条轨道下落，重力做功相同，重 力做功 WmgH， 再由 WEp， 所以 EpmgH， 即物体重力势能减少 mgH， 故 C 正确，A、B、D
2、错误 答案：C 2(2017扬州高一月考)在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速 率 v0分别上抛、平抛、斜抛，那么以下说法中正确的是( ) A从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等 B因物体的轨迹不同，重力做功不同 C从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均功率都相等 D如果考虑空气阻力，则从抛出到落地过程中，重力做功就不相等 解析 ： 由于重力做功与路径无关，只与初、末位置高度差有关，三个小球初、 末位置高度差相同，所以重力做功都相等，A 正确，B、D 错误；三个球在空中 运动时间不一样，所以平均功率不相等，C 错误故正确选项为 A. 答案：A 3为了安全起见，跨河大桥通常建成
3、拱形，如图所示，M、N 为水平面上 的两点，O 点为拱桥的最高点，且最高点距离水平面的高度为 h，一质量为 m 的 卡车以恒定不变的速率由 M 经 O 到达 N 点，则( ) A由于 M、N 在同一水平面上，则卡车在整个运动过程中重力始终不做功 B卡车的重力势能先减小后增大，重力先做负功后做正功 C卡车的重力势能先增大后减小，重力先做正功后做负功 D卡车的重力势能先增大后减小，重力先做负功后做正功 解析 ： 由 M 到 O 的过程中，卡车向高处运动，重力势能增加，重力做负功， 由 O 到 N 的过程中，卡车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，D 正确 答案：D 4物体从某高度处做自由落体运动
4、，以地面为重力势能零点，下列所示图 象中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是( ) 解析：设物体开始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 图象为倾斜直线，B 正确 答案：B 二、多项选择题 5有关重力势能的变化，下列说法中正确的是( ) 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 J B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
5、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是1 J，但物体重力势能的增加量不是 1 J 解析：重力做功与经过的路径无关，与是否受其他力无关，只取决于始、末 位置的高度差，再根据重力做功等于重力势能的减少量可知 B、C 正确，D 错 误对于 A 选项，当物体加速运动时克服重力做功少于 1 J，重力势能增加量少 于 1 J；物体减速运动时，克服重力做功即重力势能增加量大于 1 J；只有物体匀 速向上运动时，克服重力做功即重力势能增加量才是 1 J，A 正确 答案：ABC 6如图所示，质量为 m 的小球在半径为 R 的半圆形轨道上来回运动，下列 说法正确的是( ) A若
6、 A、B 等高，从 A 到 B 重力做功 mg2R B若 A、B 等高，从 A 到 B 重力做功为零 C若轨道有摩擦，重力做的功最多是 mgR D若轨道有摩擦，重力做的功可以大于 mgR 解析：若 A、B 等高，从 A 到 B，小球在竖直方向上的位移为零，故重力做 功为零，A 错、B 对；小球下落的高度最大为 R，故若轨道粗糙，重力做功最多 是 mgR，故 C 对、D 错 答案：BC 7两个质量相等的小球 A、B 处在同一水平线上，当小球 A 被水平抛出的 同时，小球 B 开始自由下落，不计空气阻力，则( ) A在相等时间内，两小球的速度增量相等 B在同一时刻，两小球的重力的功率不相等 C在下
7、落过程中，两小球的重力做的功不相等 D在下落过程中，两小球重力的平均功率相等 解析 ： 两小球的加速度均为重力加速度， 相等时间内， 速度增量相等， 选项 A 正确；小球 A 重力的功率 PAmgvAcosmggtPB( 为小球 A 的速度与竖直方 向的夹角)，选项 B 错误 ； 在同一时间内，两小球下落的高度相等，由 WGmgh 知，重力做的功相等，选项 C 错误；因两小球下落用时相等，由 P知，重力 W t 的平均功率相等，故选项 D 正确 答案：AD 三、非选择题 8如图所示，质量为 m 的小球，用一长为 l 的细线悬于 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 钉子，小球运动到 B 处时会以 D 为圆心做圆周运动，并经过 C 点，若已知 OD l， 则小球由A点运动到C点的过程中， 重力势能减少了多少？重力做功为多少？ 2 3 解析：从 A 点运动到 C 点，小球下落 h l 1 3 故重力做功 WGmgh mgl 1 3 重力势能的变化量 EpWG mgl 1 3 负号表示小球的重力势能减少了 答案： mgl mgl 1 3 1 3