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1、高一物理重力势能练习题 1下列关于重力势能的说法正确的是 A重力势能是地球和物体共同具有，而不是物体单独具有的B重力势能的大小是相对的 C重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功 D在地面上的物体，它的重力势能一定等于零 2一个实心铁球和一个实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是 A铁球的重力势能大于木球的重力势能B铁球的重力势能小于木球的重力势能 C铁球的重力势能等于木球的重力势能D上述三种情况都有可能 3将重为50 N 的物体沿着竖直方向向上匀速吊起10 m 高，此过程中物体的重力势能变化了J，拉力对物体做功 J若物体以1 m/s 2 的加速度上升10 m 高，此
2、过程中物体的重力势能变化了J，拉力对物体做了J 的功 （g 取 10 m/s2） 4盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长 1 m，从甲端缓慢提起至乙端恰好离地面时需做功10 J，如果改从乙 端提起至甲端恰好离地面需做功J （g 取 10 m/s2） 5地面上竖直放置一根劲度系数为k，原长为 L0的轻质弹簧， 在其正上方有一质量为 m 的小球从h 高处自由落到下端 固定于地面的轻弹簧上，弹簧被压缩，求小球速度最大时重力势能是多少？（以地面为参考平面） 6质量为 10 kg 的物体静止在地面上，现用120 N 的竖直拉力提升物体，g 取 10 m/s 2在物体上升 10 m 时，拉力做功
3、J，物体动能增加J，重力势能增加J 7质量是100 g 的球从 1 8 m 的高处落到水平板上，又弹回到125 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？ 8如图所示， 一个质量为m、半径为 r、体积为 V 的铁球， 用一细线拴住， 慢慢地放入截面积为S 、深度为 h 的水中 已 知水的密度为 ，求铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中，水与铁球的重力势能分别变化了多少？水与铁球 组成的系统总的重力势能变化了多少？ 9如图，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求放手 O 后小球摆到O 点正下方的过程中： （
4、1）球的重力做的功； （2）线的拉力做的功； （3）外力对小球做的总功 10如图所示，一个质量为m 的木块，以初速度v0冲上倾角为 的斜面，沿斜面上升L 的距离后又返回运动若木块 与斜面间的动摩擦因数为 ，求： （1）木块上升过程重力的平均功率是多少？木块的重力势能变化了多少？ （2）木块从开始运动到返回到出发点的过程滑动摩擦力做的功是多少？重力做的功是多少？全过程重力势能变化了多 少？ v0 11、一条长为L、质量为m 的匀质轻绳平放在水平地面上，在缓慢提起全绳的过程中，设提起前半段绳人做的功为 W1，提起后半段绳人做的功为 W2，则 W1W2等于（） A.11 B.12 C.13 D.14
5、 12、从某一高处平抛一物体, 物体着地时末速度与水平方向成 角 , 取地面处重力势能为零, 则物体抛出时, 动能与重力 势能之比为 ( ) A.sin2 B.cos2 C.tan2 D.cot2 13、关于重力势能下列说法中正确的是( ) A.重力势能只是由重物自身所决定的B.重力势能是标量，不可能有正、负值 C.重力势能具有相对性，所以其大小是相对的D.物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加 14、以下关于重力势能的说法中，正确的是（） A.地面上的物体的重力势能一定为零B.质量大的物体重力势能一定大 C.高处物体的重力势能一定大D.重力做正功时，物体的重力势能一定变化 15、在离地8
6、0 m处无初速释放一小球，小球质量为m=200 g，不计空气阻力，g 取 10 m/s 2，取最高点所在水平面为零 势能参考面 . 求： （1）在第 2 s 末小球的重力势能; （2）在第 3 s 内重力所做的功，重力势能的变化. 16、质量为 m的物体，以初速度v0竖直上抛至返回抛出点的过程中，重力对物体做功为_J. 1AB 2B 3解析：物体重力势能增加了 Ep=mgh=50 10 J=500 J 拉力做功W=F h=mgh=500 J 若物体匀加速上升，但重力势能仍增加了500 J 因为 FG= g G a所以 F=G+G a/g=G g ga =50 10 101 N=55 N 从而
7、WF=F h=55 10 J=550 J 答案： 500500500550 4解析：设链子两端分别为甲、乙，链子的质心距甲端x m，距乙端y m，则 x+y=1 m 提甲端，质心需提高y m，W甲=mgy=10 J提乙端，质心需提高x m， W乙=mgx 所以 W甲+W乙=mg（x+y）=30 1 J=30 J 所以 W乙=20 J 答案： 20 5解析：当mg=kx 时，小球的速度最大，所以x=mg/k 此时小球离地面高度为：H=L0x=L0mg/k重力势能Ep=mgH+mg（L0mg/k） =mgL0m2g2/k 答案： Ep=mgL0m2g2/k 6解析：拉力做功WF=Fh=120 10
8、 J=1200 J 克服重力做功WG=Gh=10 10 10 J=1000 J 重力势能增加1000 J 动能增加了 Ek=WF WG=200 J 答案： 12001000200 7解析：由重力做功的特点可知，此时重力所做的功为： WG=mgH=mg（ h1h2）=0.1 9.8 （1.81.25）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 Ep=WG=0.54 J 答案： 0.54 J重力势能减少了0.54 J 8 铁 球 重 力 势 能 减 少 了mgh ， 水 的 重 力 势 能 增 加 了 2 1 gV 2/S， 铁 球 与 水
9、 总 的 重 力 势 能 减 少 了 mgh- 2 1 gs ( h) 2=mgh- 2 1 gV 2/S 9 （1） WG=mgL（2）WF=0 （3）W 总=mgL 10 （1）P= 2 1 mgsin 重力势能增加了mgLsin （2）W=-2 mgL cos 重力做功为零，重力势能没有变化 11、答案 解析：前后两段提起的过程中，绳的重力势能的增加量是不同的，应分别分析定量计算. 提起前半段人对绳做的功增加了绳的重力势能，即 W1=Ep1，E p1= ;提起后半段人对绳做的功又增 加了绳的重力势能W2=Ep2= =，所以 W1 W2=13. 答案： C12、解析：设物体抛出时的速度为v
10、0, 则其动能为mv0 2. 落地时竖直方向的分速度 vy=v0tan ,由动能定理有 mgh=mv 2- mv0 2= mvy 2. 抛出时物体的重力势能 Ep=mgh=mvy 2= mv0 2tan2 , 则=cot 2 . 答案： D 13、答案 解析： 从重力势能Ep=mgh 的表达式可知， 重力势能是由自身的重力和物体相对于零势能面的高度所决定的， 由于零势 能面的选取是任意的，所以表达式中h 具有相对性，所以重力势能是相对的.重力势能是标量，有正负之分，若为正值， 则表示物体在零势能面的上方，若为负值则表示物体在零势能面的下方. 重力对物体做的功等于重力势能的变化量，重力做正功，重
11、力势能减小，重力做负功(即克服重力做功)等于重力势 能增加 .所以，本题的正确选项应为CD. 答案： CD 14、解析：重力势能的大小具有相对性，其大小与参考平面的选取有关，所以重力势能为零的物体，是指物体处于参 考平面上， A是错误的 .由重力势能的表达式Ep=mgh可知，重力势能的大小与物体的质量和离参考平面的高度都有关， 选项 B、C都错误 . 答案： D 15、解析：选取零势能参考平面，依据自由落体规律、重力势能以及重力做功与重力势能变化间的关系求解. （1）在第 2 s 末小球所处的高度为： h=-gt 2=- 102 2 m=-20 m 重力势能为： Ep=mgh=0.2 10（ -20） J=-40 J Ep 0，说明重力势能减少. （2）在第 3 s 末小球所处的高度为h= -gt 2=- 103 2 m=-45 m. 第 3 s 内重力做功为：WG=mg （h- h）=0.210（ -20+45 ） J=50 J WG 0，所以小球的重力势能减少，且减少了50 J. 16、解析：物体返回抛出点时，重力势能没变，故重力做功为零. 答案： 0