高一物理同步练习题解析 7-4 重力势能 （人教版必修2）

高一物理同步练习题解析 7-4 重力势能 （人教版必修2）

1 7.4 重力势能 同步练习题解析（人教版必修 2） 1．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 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增加的重力势能 2．物体在运动过程中克服重力做功为 100J，则下列说法中正确的应是（ ）。 A．物体的重力势能一定增加 100 J B．物体的重力势能一定减少 100 J C．物体的动能一定增加 100 J D．物体的动能一定减少 100 J 3．关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是（ ）。 A．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量 B．在同一高度，将物体以初速度 v0 向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所 做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等 C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功 D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与 物体所增加的重力势能之和 4．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 点的过程中，以下说法正确的是 （ ）。 A．由 A 到 B 的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功 B．由 A 到 B 的过程中，汽车的重力势能的增量为零，重力的总功等于零 C．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为 0，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，下坡时做正功，总功为零 5．一实心铁球与一实心木球质量相等，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．铁球的重力势能等于木球的重力势能 C．铁球的重力势能小于木球的重力势能 D．上述三种情况都有可能 2 6．把一个物体从地面竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是 h，若物体的质量为 m，所受的空气阻力恒为 f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（ ）。 A．重力所做的功为零 B．重力所做的功为 2mgh C．空气阻力做的功为零 D．空气阻力做的功为－2fh 7．如图所示，一条铁链长为 2 m，质量为 10 kg，放在水平地面上，拿住一端提起铁链 直到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做功为多少？物体的重力势能变化了多少？ 8．如图所示，长为 2l 的细杆中点有一转轴 O，两端分别固定质量为 2m、m 的小球 a 和 b，当杆从水平位置转到竖直位置时，小球 a 和 b 构成的系统的重力势能如何变化，变化 了多少？ 3 答案与解析 1. 答案：CD 2. 答案：A 3. 答案：AB 4. 答案：BD 5. 答案：C 解析：由于铁球和木球的密度不同，所以，质量相等的铁球和木球，木球的体积较大， 放在同一水平面上时，木球的重心高。因此，木球的重力势能大于铁球的重力势能。 6. 答案：AD 解析：上升过程中重力做功为－mgh，下降过程中重力做功为 mgh，所以整个过程中重 力做功为零。上升过程中阻力向下，故阻力做功为 Wf＝－fh，下降过程中，阻力向上，故阻 力做功为 Wf＝－fh，所以整个过程中阻力做功为－2fh，故选 A、D。 7. 答案：98 J 增加了 98 J 解析：铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了 2 lh  ，因而物体克服重力所做的 功为 1 1 10 9.8 2J 98J2 2W mgl      ，铁链的重力势能增加了 98 J。铁链重力势能的变 化还可由初、末态的重力势能来分析。设铁链初态所在水平位置为零参考平面，则 Ep1＝0， 2 2p mglE  ，铁链重力势能的变化 2 1 1 10 9.8 2J 98J2 2p p mglEp E E         ，即铁 链重力势能增加了98 J。 8. 答案：减少 mgl 解析：分析整个过程，a 球的重力做正功，而 b 球的重力做负功，故 a 球的重力势能减 少ΔEpa＝－2mgl；b 球的重力势能增加ΔEpb＝m gl，系统重力势能变化量为ΔEp＝－mgl，即 系统重力势能减少了 mgl。