2019高中物理第7章4重力勢(shì)能精練(含分析)新人教必修22019高中物理第7章4重力勢(shì)能精練(含分析)新人教必修224/24薃PAGE24莁袁薈薄肇袆羄艿肅膂蟻袂肇蒅蒞膀蒁聿莀蒄膆肄螆螆膃芀腿螂芆蚃膇蚆蟻薁膂芄莆蒆芄蚆莃蒈羈薂蒆肆蚅薆肅螀螀肅薆蚅肆蒆薂羈蒈莃蚆芄蒆莆芄膂薁蟻蚆膇蚃芆螂腿芀膃螆螆肄膆蒄莀聿蒁膀蒞蒅肇袂蟻膂肅艿羄袆?wù)乇∷C袁莁艿薃芇羇肂衿蝕袃荿蕆莄袇螄肁葿膂葿羆螅螇芁節(jié)蒂蚄蕿薅膅蚇羃艿芀羂蠆膄薆薇莁蒀罿薄蝿螃螃蕆膃螁螈螂袈蚆膄蒈薁蚈螁莄袈芅薅莈芃衿薀螞羈襖羆羋螁膁荿膄肈蒄莇膈蒃莂莂蒃膈莇蒄肈膄荿膁螁羋羆襖羈螞薀衿芃莈薅芅袈莄螁蚈薁蒈膄蚆袈螂螈螁膃蕆螃螃蝿薄罿蒀莁薇薆膄蠆羂芀艿羃蚇膅薅蕿蚄蒂節(jié)芁螇螅羆葿膂葿肁螄袇莄蕆荿袃蝕衿肂羇芇薃艿莁袁薈薄肇袆羄艿肅膂蟻袂肇蒅蒞膀蒁聿莀蒄膆肄螆螆膃芀腿螂芆蚃膇蚆蟻薁膂芄莆蒆芄蚆莃蒈羈薂蒆肆蚅薆肅螀2019高中物理第7章4重力勢(shì)能精練(含分析)新人教必修2

重力勢(shì)能

1.如圖7-4-7所示，某物體分別沿三條不相同的軌道，由離地h高的A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，軌

道Ⅱ圓滑，軌道Ⅰ、Ⅲ均有摩擦，則重力做功多少的情況是()

圖7-4-7

A．沿軌道Ⅰ滑下多

B．沿軌道Ⅱ滑下多

C．沿軌道Ⅲ滑下多

D．沿三條軌道滑下時(shí)重力做功相等

【分析】重力做功只與初、末地址的高度差有關(guān)，故D正確．

【答案】D

2．關(guān)于重力勢(shì)能，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()

A．某個(gè)物體處于某個(gè)地址，重力勢(shì)能的大小是唯一確定的

B．重力勢(shì)能為零的物體，不能能對(duì)其他物體做功

C．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能必然不變

D．只要重力做功，重力勢(shì)能必然變化

【分析】由重力勢(shì)能的表達(dá)式Ep＝mgh可知，由于高度h擁有相對(duì)性，重力勢(shì)能的大

小也擁有相對(duì)性，即處于某個(gè)地址的某個(gè)物體，在選擇不相同的參照平面時(shí)，重力勢(shì)能的大小

是不相同的．因此選項(xiàng)A不正確；重力勢(shì)能的大小擁有相對(duì)性，其大小與參照平面的采用有關(guān)，

因此重力勢(shì)能為零的物體，是指物體處于參照平面上，其實(shí)不能夠表示物體不擁有做功的本領(lǐng)．如

在地面上流動(dòng)的一薄層水，若取地面為參照平面，則其重力勢(shì)能為零，但當(dāng)這些水流向更低

處時(shí)仍可對(duì)其他物體做功．因此選項(xiàng)B不正確；物體的重力勢(shì)能是由物體的重力和物體的高1

度共同決定的，只要物體的高度發(fā)生變化，物體的重力勢(shì)能就必然發(fā)生變化．比方當(dāng)物體沿

斜面勻速下滑時(shí)，高度減小，重力勢(shì)能將減?。畱?yīng)選項(xiàng)C錯(cuò)誤；重力的方向總是豎直向下的，

重力做功時(shí)物體的高度必然發(fā)生變化，重力勢(shì)能也必然發(fā)生變化．可見(jiàn)選項(xiàng)D正確．

【答案】D3．(多項(xiàng)選擇)如圖7-4-8所示，一物體從A點(diǎn)沿粗糙面與圓滑面分別滑到同一水平ABAC面上的B點(diǎn)與C點(diǎn)，則以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()圖7-4-8

A．沿AB面重力做功多

B．沿兩個(gè)面重力做的功相同

C．沿AB面重力勢(shì)能減少得多

D．沿兩個(gè)面減少的重力勢(shì)能相同

【分析】物體重力做功的多少只與它運(yùn)動(dòng)的初、末地址的高度差有關(guān)，與其他因素?zé)o關(guān)，因此沿兩個(gè)面重力做的功相同，A錯(cuò)誤，B正確；由于重力勢(shì)能的變化總等于重力所做的功，故沿兩個(gè)面減少的重力勢(shì)能相同，C錯(cuò)誤，D正確．【答案】BD的小球，從桌面以上h1A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2＝0.8m．以桌面為參照平面，g取10m/s2，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．小球在A點(diǎn)的重力勢(shì)能為6JB．小球在B點(diǎn)的重力勢(shì)能為4JC．小球從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中重力勢(shì)能減少了6JD．小球從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中重力做的功為－6J【分析】小球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能p＝＝0.5×10×0.4J＝2J；小球在B點(diǎn)時(shí)EAmghA的重力勢(shì)能E＝mgh＝0.5×10×(－0.8)J＝－4J；小球從A點(diǎn)下落到B點(diǎn)的過(guò)程中減少pBB2

的重力勢(shì)能等于這一過(guò)程重力做的功，即Ep＝mghAB＝0.5×10×1.2J＝6J.

【答案】C

5．質(zhì)量相等的均質(zhì)嬌嫩細(xì)繩A、B平放于水平川面，繩A較長(zhǎng)．分別捏住兩繩中點(diǎn)緩慢

提起，直至全部走開(kāi)地面，兩繩中點(diǎn)被提升的高度分別為hA、hB，上述過(guò)程中戰(zhàn)勝重力做功

分別為WA、WB.若()

A．hA＝hB，則必然有WA＝WB

B．hA>hB，則可能有WA<WB

C．hA<hB，則可能有WA＝WB

D．hA>hB，則必然有WA>WB

【分析】戰(zhàn)勝重力做的功等于重力勢(shì)能的增加量，兩繩都走開(kāi)地面時(shí)，若hA＝hB或

hA<hB，則繩A的重心低于繩B的重心，戰(zhàn)勝繩A的重力做的功較小，因此WA<WB，選項(xiàng)A、C

錯(cuò)；若hA>hB，則繩A的重心可能比繩B的高，也可能低，也可能等高，因此戰(zhàn)勝繩A的重

力做的功可能比戰(zhàn)勝繩B的重力做的功大，也可能小，還可能相等，應(yīng)選項(xiàng)B對(duì)、D錯(cuò)．

【答案】B

6．運(yùn)動(dòng)員跳傘將經(jīng)歷加速、減速下降兩個(gè)過(guò)程，將人和傘看作一個(gè)系統(tǒng)，在這兩個(gè)過(guò)

程中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()

A．阻力對(duì)系一致直做負(fù)功

B．系統(tǒng)碰到的合外力向來(lái)向下

C．重力做功使系統(tǒng)的重力勢(shì)能增加

D．任意相等的時(shí)間內(nèi)重力做的功相等

【分析】由于阻力的方向向來(lái)與運(yùn)動(dòng)方向相反，因此阻力向來(lái)做負(fù)功，選項(xiàng)A正確；

系統(tǒng)在減速下降過(guò)程中所受合外力的方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，即合外力向上，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；系

統(tǒng)素來(lái)向下運(yùn)動(dòng)，因此重力素來(lái)做正功，重力勢(shì)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；由于系統(tǒng)做變速運(yùn)動(dòng)，

因此在相等的時(shí)間內(nèi)下落的高度不用然相同，故重力做的功不用然相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．

【答案】A

7．(2014·大同高一檢測(cè))一根粗細(xì)均勻的長(zhǎng)直鐵棒重600N，平放在水平川面上．現(xiàn)

將一端從地面抬高0.50m，而另一端仍在地面上，則()

A．鐵棒的重力勢(shì)能增加了300J

B．鐵棒的重力勢(shì)能增加了150J

C．鐵棒的重力勢(shì)能增加量為0

D．鐵棒重力勢(shì)能增加多少與參照平面采用有關(guān)，因此無(wú)法確定

【分析】鐵棒的重心高升的高度h＝0.25m，鐵棒增加的重力勢(shì)能等于戰(zhàn)勝重力做的

功，與參照平面采用沒(méi)關(guān)，即EP＝mgh＝600×0.25J＝150J，故B正確．

【答案】B3

8．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，其有關(guān)于地面的重力勢(shì)能與下落速度的關(guān)系，圖中正確的選項(xiàng)是

()

【分析】設(shè)物體原來(lái)高度為h0，擁有重力勢(shì)能為Ep0＝mgh0，下落過(guò)程中有Ep＝mg(h0

1212212－gt)＝Ep0－mgt＝Ep0－mv，即C正確．222

【答案】C

9．如圖7-4-9所示，在水平川面上平鋪著n塊磚，每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h.若是

工人將磚一塊一塊地疊放起來(lái)，那么工人最少做功()

圖7-4-9

1A．n(n－1)mghB.2n(n－1)mghC．(＋1)mghD.1(＋1)mghnn2nn4【分析】本題要點(diǎn)在于分析各塊磚的重心地址變化情況，從而找出n塊磚的重力勢(shì)能變化．把n塊磚看做一個(gè)整體，其總質(zhì)量是M＝nm，以地面為零勢(shì)能面，n塊磚都平放在地上hnmgh時(shí)，其重心都在2高處，因此這n塊磚的初始重力勢(shì)能為E1＝2.當(dāng)n塊磚疊放在一起時(shí)，其總高度為H＝nh，其總的重心地址在Hnh2＝2處，因此末態(tài)重2Hn2mgh力勢(shì)能為E＝nmg＝，人做的功最少等于重力勢(shì)能的增量，即22W＝Ep＝E2－E1＝nn－1mgh2.【答案】B10．國(guó)際田聯(lián)室內(nèi)同意賽斯德哥爾摩站比賽中，俄羅斯撐竿跳巨星伊辛巴耶娃以

的成績(jī)打破了她自己保持的室內(nèi)撐竿跳世界紀(jì)錄，這是她個(gè)人第28次打破世界紀(jì)錄．已知

伊辛巴耶娃身高1.74m，體重65kg，則她從起跳到跳過(guò)5.01m的過(guò)程中，為戰(zhàn)勝重力至

少要做多少功？她的重力勢(shì)能改變了多少？(g取10m/s2)

【分析】伊辛巴耶娃身高1.74m，人的重心大體在人身高的一半的地址，即

處，在撐竿跳的過(guò)程中，人的重心高升的高度為

h

戰(zhàn)勝重力所做的功為

W＝mghJ＝2691J重力勢(shì)能增加了2691J.【答案】2691J2691J11．如圖7-4-10所示，質(zhì)量為m的小球，用一長(zhǎng)為l的細(xì)線懸于O點(diǎn)，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個(gè)向下的速度讓小球向下運(yùn)動(dòng)，O點(diǎn)正下方D處有一釘子，小球運(yùn)動(dòng)到B處時(shí)會(huì)以D為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，并經(jīng)過(guò)C點(diǎn)，若已知＝2，則小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到COD3l點(diǎn)的過(guò)程中，重力勢(shì)能減少了多少？重力做功為多少？

5

圖7-4-10

1【分析】從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，小球下落h＝3l，G1故重力做功W＝mgh＝3mgl，重力勢(shì)能的變化量Ep＝－WG＝－31mgl，負(fù)號(hào)表示小球的重力勢(shì)能減少了．

1【答案】3mgl3mgl

(2013·威海高一檢測(cè))如圖7-4-11所示，有一條長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的均勻金屬鏈

條，一半長(zhǎng)度在圓滑斜面上，斜面傾角為θ，另一半長(zhǎng)度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開(kāi)始釋放后鏈條滑動(dòng)，以斜面最高點(diǎn)為重力勢(shì)能的零點(diǎn)，求：

6

圖7-4-11

開(kāi)始時(shí)和鏈條恰巧從右側(cè)全部滑出斜面時(shí)重力勢(shì)能各是多大？

此過(guò)程中重力勢(shì)能減少了多少？

【分析】(1)開(kāi)始時(shí)，左邊一半鏈條重力勢(shì)能為

m