高中物理人教版 (新课标)必修24.重力势能练习题

这是一份高中物理人教版 (新课标)必修24.重力势能练习题，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1．(2012·枣庄高一检测)某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图所示，则下列说法正确的是( )
A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程中重力做的功
B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程中重力做的功
C．从A到B重力做功mg(H＋h)
D．从A到B重力做功mgH
解析：重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，从A到B的高度是H，故从A到B重力做功mgH，D正确．
答案：D
2．下面关于重力势能的说法中， 正确的是( )
A．有A、B两个物体，A的高度是B高度的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍
B．从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的过程中，物体重力势能的变化是相同的
C．有一物体从楼顶落到地面，如果受到空气阻力，物体重力势能的减少量小于自由下落时重力势能的减少量
D．重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关
解析：重力势能的大小与物体的质量和参考平面的选取有关，A错误；重力做功与运动路径无关，D错误；重力势能的变化量等于重力做的功，B正确，C错误．
答案：B
3．物体在运动过程中，克服重力做功为50 J，则( )
A．重力做功为50 J
B．物体的重力势能一定增加了50 J
C．物体的动能一定减少了50 J
D．重力做了50 J的负功
解析：克服重力做功50 J，即重力做了50 J的负功，A错，D对．由重力做功与重力势能改变的关系知，物体的重力势能增加了50 J，B对，增加的重力势能并不一定全部由动能转化而来，C错．
答案：BD
4．(2012·东城高一检测)图中虚线是一跳水运动员在跳水过程中其重心运动的轨迹，则从起跳至入水的过程中，该运动员的重力势能( )
A．一直减小
B．一直增大
C．先增大后减小
D．先减小后增大
解析：运动员的重心高度先增大后减小，所以其重力势能Ep＝mgh也先增大后减小，C项正确．
答案：C
5．一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，现在缓慢地把绳子提起来．设提起前半段绳子时人做的功为W1，全部提起来时人做的功为W2，则W1∶W2等于( )
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．1∶4
解析：提起前半段绳子时人做的功W1＝eq \f(1,2)mg×eq \f(1,4)l＝eq \f(1,8)mgl，提起全部绳子时人做的功W2＝mg·eq \f(1,2)l＝
eq \f(1,2)mgl，W1∶W2＝1∶4，所以答案选D.
答案：D
6．(2012·福建漳州高一考试)某同学把掉在地上的普通高中课本《物理1》捡起放回课桌面，在此过程中，课本重力势能的增加约为( )
A．0.5 J B．5 J
C．50 J D．500 J
解析：课本的质量约为0.5 kg，课桌的高度约为1 m，则此过程中，课本重力势能的增加约为ΔEp＝mgh＝0.5×9.8×1 J＝4.9 J.
答案：B
7.如图所示，一个质量为M的物体放在水平面上，物体上方连接一根自然长度为L，劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧的上端P点(开始时弹簧处于原长)缓慢竖直向上提升，直到物体离开地面一定高度，在这一过程中P点的位移是H，则物体的重力势能增加了( )
A．MgH B．MgH＋eq \f(Mg,k)
C．MgH－eq \f(Mg2,k) D．MgH－eq \f(Mg,k)
解析：对整个过程分析可知，刚开始P上移，弹簧伸长，而物体不动，直到P上移eq \f(Mg,k)后，弹簧不再伸长，物体离开地面随弹簧一起缓慢上移，物体重心上移高度．h＝H－eq \f(Mg,k)所以物体的重力势能增加量为MgH－eq \f(Mg2,k).
答案：C
二、非选择题
8．(2012·苏州高一检测)在离地面80 m处无初速度地释放一小球，小球质量为m＝200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在水平面为参考平面．求：
(1)在第2 s末小球的重力势能．
(2)在第3 s内重力所做的功和重力势能的变化．
解析：(1)在第2 s末小球所处的高度
h＝－eq \f(1,2)gt2＝－eq \f(1,2)×10×22 m＝－20 m.
重力势能Ep＝mgh＝0.2×10×(－20) J＝－40 J.
Ep＜0说明物体在参考平面的下方．
(2)在第3 s末小球所处的高度．
h′＝－eq \f(1,2)gt2＝－eq \f(1,2)×10×32 m＝－45 m.
第3 s内重力做功W＝mg(h－h′)＝0.2×10×(－20＋45) J＝50 J，即小球的重力势能减少了50 J.
答案： (1)－40 J (2)50 J，重力势能减少了50 J.
9.如图所示，某工人用定滑轮提升重物，重物质量m＝30 kg，工人拉着绳从滑轮下方A处缓慢走到B处的过程中，工人对重物做功为多少？不计绳的质量以及绳与滑轮间的摩擦．已知θ＝60°，h＝3 m，取g＝10 m/s2.
解析：工人拉绳使重物上升的高度l＝eq \f(h,csθ)－h.
工人对重物做的功等于绳拉物体做的功
W＝mgl＝mgeq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(\f(h,csθ)－h))＝900 J
答案：900 J