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1、 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 课下能力提升 (十六) 重力势能 基础练 一、选择题 1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 2多选 (2016锦州高一检测 )质量为m的物体， 由静止开始下落，由于空气阻力作用， 下落的加速度为 4 5g ，在物体下落h的过程中，下列说法正确的是( ) A物体重力做的功为mgh B物体所受阻力做功为 mgh 5 C物体重力势能减少了mgh D物体克服阻力所做的功为 mgh 5 3如图所示，ACP和BD
2、P是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B 三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A 和B两处同时无初速度释放，则( ) A沿BDP光滑轨道运动的小球的重力势能永远为正值 B两小球到达C点和D点时，重力做功相等 C两小球到达C点和D点时，重力势能相等 D两小球刚开始从A和B两处无初速度释放时，重力势能相等 4多选 关于重力势能，下列说法中正确的是( ) 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物体与参考平面的距离越大，它的重力势能也越大 C一物体的重力势能从5 J变化到 3 J，重力势能变大了 D重力势能的减少量等于重力对物体做的
3、功 5多选 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(两点高度相同)的过程中，以下说法中正确的是( ) 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 A由A到B的过程中，汽车的重力势能不变，重力始终不做功 B由A到B的过程中，汽车的重力势能的总变化量为零，重力做的总功等于零 C汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，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，上坡时重力做负功，下坡时重力做正功，总功为零 二、非选择题 6 有一上端挂在墙上的长画，从画的上端到下端长1.8 m， 下端画轴重1 N， 画重 0.8 N(画 面处处
4、均匀 )，现将长画从下向上卷起来，求长画的重力势能增加了多少？ 提能练 一、选择题 1(2016泰州高一检测)关于重力做功和重力势能，下列说法正确的是( ) A重力做功与物体运动的路径有关 B重力对物体做负功时，物体的重力势能一定减小 C物体处在零势能面以下时，其重力势能为负值 D重力势能的变化与零势能面的选取有关 2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处时，速度减为零，则整个过程中，重力做功为 ( ) A. mgh 4 B. 3 4mgh CmghD0 3一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，在缓慢提起全部绳子过
5、程中， 设提起前半段绳子过程中人做的功为W1，提后半段绳子过程中人做的功为W2，则W1W2 等于 ( ) A 11 B12 C13 D 14 4多选 如图所示，倾角30 的粗糙斜面固定在地面上，长为l、质量为m、粗细 均匀、质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。用细线将物块与软绳连接， 物块由静止释放后向下运动直到软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在此过程中 ( ) 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 A软绳重力势能共减少了 1 2 mgl B软绳重力势能共减少了 1 4 mgl C软绳重力势能的减少等于软绳的重力所做的功 D软绳重力势能的减少等于物块对它做的功与
6、软绳克服自身重力、摩擦力所做功之和 5多选 竖直上抛一个小球，从抛出到落回原抛出点的过程中，它的速度、重力势能、 位移、 加速度随时间变化的函数图象(如图所示 )中正确的是 (不计空气阻力， 以竖直向下为正 方向，图中曲线为抛物线，抛出点为零势能点，重力加速度g9.8 m/s 2)( ) 二、非选择题 6(2016上海高一检测)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 2 3l，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
7、力做功为多少？(重力加速度为g) 答案 基础练 1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，C 正确。 2解析：选ACD 因物体的加速度为 4 5g ，由牛顿第二定律可知，mgFfma解得空 气阻力Ff 1 5mg 。重力做功WGmgh，阻力做功Wf 1 5 mgh，A、D 正确， B 错误；重力 做功与重力势能变化的关系WGEp，重力做正功，故重力势能减少mgh，C 正确。 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 3解析：选D 不管选哪一平面为零势能面，A点和B点相对零势能面的竖直高度均 相等，所以两小球重力势能相等，D 正确；两
8、小球到达C点和D点时，重力势能不相等， C 错误；重力势能Epmgh，具有相对性，如果选A、P、B三点在零势能参考面上，则两 球在运动过程中的重力势能恒为负值；如果选C点在零势能参考面上，则两球在运动过程 中的重力势能恒为正值，A 错误；另外，重力做功跟路径无关，只取决于物体在初、末两点 竖直方向的高度，两球从开始运动到到达C点和D点时竖直高度不等，所以，重力做功不 相等， B 错误。 4解析： 选 CD 重力势能的大小与参考平面的选取有关，A 错误； 当物体在参考平面 的下方时，距离越大，重力势能越小，B 错误；重力势能的正负号表示势能的相对大小， 5 J3 J，C 正确；由重力做功与重力势
9、能变化的关系WGEp可知， D 正确。 5解析：选BD 因为A、B在同一高度上，汽车在运动过程中，位置先升高后降低， 所以重力先做负功，后做正功， 总功为零，重力势能先增大后减小，总的变化量等于零，B、 D 正确。 6解析：画面的重力势能增加了 Ep1G1 l 20.81.8 1 2 J0.72 J 画轴的重力势能增加了 Ep2G2l 11.8 J 1.8 J 所以长画的重力势能增加了 EpEp1Ep22.52 J 答案： 2.52 J 提能练 1解析：选C 重力做功与物体的运动路径无关，只与初、末位置的高度差有关，A 错误；重力做负功时，重力势能增加，B 错误；物体在零势能面以上时，重力势能
10、为正，在 零势能面以下时，重力势能为负，C 正确；重力势能与参考平面的选取有关，重力势能的变 化与零势能面的选取无关，D 错误。 2解析：选B 根据重力做功与路径无关的特点，Wmg(h1h2) 3mgh 4 ，B 正确。 3解析：选 C 提起前半段绳子时，前半段绳子的重心升高了 1 4L，所以做的功 W1 1 2mg 1 4L 1 8mgL，提起后半段绳子过程中，人做的功 W2mg 1 2L W1 1 2mgL 1 8mgL 3 8mgL 因此，W1W213，C 正确。 4解析：选 BC 选斜面顶端为参考平面，软绳重力势能共减少：mg( 1 2lsin )( 1 2l) 1 4mgl ，A 错
11、误， B 正确；根据重力做功与重力势能变化的关系知，软绳重力势能的减少等 于软绳的重力所做的功，C 正确， D 错误。 积一时之跬步臻千里之遥程 马鸣风萧萧整理 5解析：选ABC 以竖直向下为正方向，则初速度为负值最大，重力加速度为正，小 球匀减速运动到最高点速度为零，然后反向加速运动，A 正确；因为抛出点为零势能点，所 以重力势能最初为零，上升过程重力势能增大，下落过程则减小，回到原点变为零，又Ep mgx 1 2mg 2t2， B 正确；因为位移始终在抛出点上方，所以一直为负值，又 x 1 2 gt2，C 正 确；加速度竖直向下，为正值，D 错误。 6解析：从A点运动到C点，小球下落高度h 1 3l 故重力做功WGmgh 1 3mgl 重力势能的变化量EpWG 1 3mgl 负号表示小球的重力势能减少了。 答案： 1 3mgl 1 3mgl