高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 重力势能综合训练题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册2 重力势能综合训练题，共3页。试卷主要包含了将一个物体由A移至B,重力做功，2×10× J=-40 J等内容，欢迎下载使用。

基础巩固
1.将一个物体由A移至B,重力做功( )
A.与运动过程中是否存在阻力有关
B.与物体沿直线或曲线运动有关
C.与物体是做加速、减速或匀速运动有关
D.与物体初、末位置高度差有关
解析将物体由A移至B,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A、B、C错,D对。
答案D
2.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列结论正确的是( )
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
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比较,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C正确。
答案C
3.质量为m的物体,沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑,当下滑t(s)时重力势能减少量为( )
A.12mg2t2sin αB.12mg2t2
C.mg2t2D.12mg2t2sin2α
解析物体下滑的加速度a=gsin α,t秒时物体下滑的距离s=12at2=12gt2sin α,下滑的高度h=ssin α,物体重力势能的减少ΔEp=mgh=12mg2t2sin2α。
答案D
4.
如图,一质量为m,长度为l的均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至M点,M点与绳的上端P相距13l。重力加速度大小为g。在此过程中,外力做的功为( )
A.19mglB.16mglC.13mglD.12mgl
解析根据题意,此过程中外力做的功等于细绳增加的重力势能,MQ的下半部分质量为m3的重心升高了l3,故增加的重力势能为ΔEp=mg3×l3=19mgl,所以外力做功19mgl,A正确。
答案A
5.如图所示,在水平面上平铺着n块砖,每块砖的质量为m,厚度为h,如果人工将砖一块一块地叠放起来,那么人至少做功( )
A.n(n-1)mghB.12n(n-1)mgh
C.n(n+1)mghD.12n(n+1)mgh
解析取n块砖的整体为研究对象,叠放起来后整体的重心距地面12nh,原来的重心距地面12h,故有W=ΔEp=nmg×12nh-nmg×12h=12n(n-1)mgh,B项正确。
答案B
6.如图所示,在离地面高为H处,将质量为m的小球以初速度v0竖直上抛,取抛出位置所在水平面为参考平面,则小球在最高点和落地处重力势能分别为( )
A.mgv022g+H,0
B.12mv02,-mgH
C.12mv02,mgH
D.12mv02,mgH+12mv02
解析小球能上升到的最高点与抛出点相距h=v022g,所以在最高点时具有的重力势能Ep1=mgh=12mv02。落地时小球的位置在参考平面下方H处,所以落地时小球具有的重力势能Ep2=-mgH。故B正确。
答案B
能力提升
1.在离地面80 m处无初速度释放一小球,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量。
解析(1)在第2 s末小球所处的高度
h=-12gt2=-12×10×22 m=-20 m
重力势能Ep=mgh=0.2×10×(-20) J=-40 J
Ep<0说明小球在参考平面的下方。
(2)在第3 s末小球所处的高度
h'=-12gt'2=-12×10×32 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50 J。
答案(1)-40 J (2)50 J 减少50 J