高中物理第七章机械能守恒定律第4节重力势能课时作业含解析新人教版必修2
人教版高一物理必修2第七章 机械能守恒定律 习题课(共31张PPT)
优 质 课 件 优 秀课件 课件公 开课免 费课件 下载免 费ppt下 载人教 版高一 物理必 修2第 七章 机 械 能守 恒定律 习 题 课(共3 1张PPT )
3、质量不等但有相同初速度的两物体，在动摩擦因数 相同的水平地面上滑行直到停止，则下列判断正确的 是（ ） A、质量大的物体滑行距离大 B、质量小的物体滑行距离大 C、它们滑行的距离一样大 D、质量小的滑行时间短
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17.将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物 体能够达到的最大高度为H，当物体在上升过程中的 某一位置时，它的动能和重力势能相同，则这一位置 的高度是（ ）
A、2 H/3 B、 H /2 C、 H /3 D、 H/4
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8、关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的 是( ) A．只有重力和弹力作用时，机械能才守恒 B．只要合外力为零，机械能守恒 C．当有重力和弹力外的其他外力作用时，只要其他外力 不做功，机械能守恒
D.地面对物体的平均阻力为 mgH h
人教版高中物理必修2第七章机械能守恒定律4.重力势能习题(2)
对；；由向心加速度
，甲物体的向心加速度大， C 对；
v=wr 较大， A 对； B 错 D
7.如图所示，质量为 m 的物体沿斜上方以速度 v0 抛出后，能达到的最大高度为 H，当它将要 落到离地面高度为 h 的平台时（不计空气阻力，取地面为参考平面），下列判断正确的是
A．它的总机械能大于 B．它的总机械能为 C．它的动能为
D．它的动能为
【答案】 D
【解析】 小球斜上抛运动中机械能守恒，机械能为
， A 错；运动到最高点时动能不为零，
机械能大于 C 错； D 对；
，B 错；由机械能守恒
=mgh+Ek，运动到 h 平台处动能为
- mgh ，
8.如图所示， A、 B 是两只相同的齿轮， A 被固定不能转动．若 B 齿轮绕 A 齿轮运动半周，到
的动能为 2mgl， AB 错误，在竖直方向是
,得绳子对 A 球的拉力为 3mg，
，得绳子对 B 球的拉力为 3mg，所以两球所受的拉力一样大， D 正确，故选 CD
考点：考查圆周运动和机械能
点评：本题难度较小，不能被表面的现象迷惑，一定要根据所学知识推导判断
5.如图所示，绳长为 ，小球质量为 m，小车质量为 M ，将 m 拉至水平右端后放手，则 (水平 面光滑 ) （ ）
考点：功和功率
2.质量为 m 的滑块从固定在水平面上、半径为 R 的半球形碗的边缘由静止滑向碗底，过碗底 的速度为 v，若滑块与碗之间的动摩擦因数为 μ，则在过碗底时滑块受到摩擦力的大小为
A． μ mg
B．
C．
D．
【答案】 C 【解析】
.
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试题分析：滑块到达底端时，根据牛顿定律 ,选项 C 正确。
2018-2019学年高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第4节 重力势能2 Word版含答案-
第五节重力势能（满分100分，60分钟完成）班级_____姓名________第Ⅰ卷(选择题共49分)一、选择题：本大题共6小题，每小题7分，共49分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得7分，对而不全得4分。
选错或不选的得0分。
1．跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的是（）A．空气阻力做正功B．重力势能增加C．动能增加D．空气阻力做负功2．如图1所示，一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落 1.5L时到达最低点.若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是（）图1A．速度先增大后减小B．加速度先减小后增大C．动能增加了mgLD．重力势能减少了mgL3．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，地板对物体的支持力所做的功等于（）A．物体势能的增加量B．物体动能的增加量C．物体动能的增加量加上物体势能的增加量D．物体动能的增加量加上克服重力所做的功4．行驶中的汽车制动后滑行一段距离最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的火焰，降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是（）A．物体克服阻力做功B．物体的动能转化为其他形式的能量C．物体的势能转化为其他形式的能量D．物体的机械能转化为其他形式的能量5．如图2所示，一个质量为m的小球，用一根长度为L且不能伸长的轻绳悬挂于O点，小球在水平拉力作用下，从平衡位置P 点缓慢地移到Q 点（此时悬绳与竖直方向夹角为θ）的过程中，水平拉力F 做的功为（ ）图2A ．mgLcos θB ．mgL （1－cos θ）C ．FLsin θD ．FLcos θ6．如图3所示，一质量为m 、边长为a 的长方体物块与地面间的动摩擦因数为μ＝0.1.为使它水平移动距离a ，可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法，则下列说法中正确的是（ ） A ．将它翻倒比平推前进做功少 B ．将它翻倒比平推前进做功多C ．两种情况做功一样多D ．两种情况做功多少无法比较第Ⅱ卷（非选择题，共51分）二、填空、实验题：本大题共3小题，每个空格8分，共24分。
2017-2018学年高一物理人教版必修2：第七章 机械能守恒定律 第4节 重力势能3
第4节重力势能（满分100分，60分钟完成）班级_______姓名_______第Ⅰ卷(选择题共48分)一、选择题：本大题共8小题，每小题6分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，至少有一个选项正确，选对的得6分，对而不全得3分。
选错或不选的得0分。
1．下列说法正确的有（）A．外力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加B．弹簧的弹力做负功，弹簧的弹性势能增加C．重力做负功，物体的重力势能减少D．重物下落过程中，重力做正功，物体的重力势能增加2．关于重力做功和重力势能的变化，下列说法中正确的是（）A．当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B．当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C．重力做功的多少与参考平面的选择无关D．重力势能的变化与参考平面的选择有关3．如图1所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓慢提高h，不计弹簧的质量，则人做的功应（）图1A．等于mghB．大于mghC．小于mghD．无法确定4．质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出现一个深度为h的坑，如图2所示，则在整个过程中图2A．重力对物体做功为mghB．物体的重力势能减少了mg（H＋h）C．外力对物体做的总功为零D．地面对物体的平均阻力为mg（H＋h）/h5．下列说法中，正确的是（）A．地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值B．从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或下抛，落到地面上时，物体的重力势能的变化是相同的C．在不同高度的物体具有的重力势能可能相同D．位于零势能参考平面以下的物体的重力势能一定小于在零势能参考平面以上的物体的重力势能6．质量为2 kg的小物体从高为3 m、长为6 m的斜面顶端由静止开始下滑，如图3所示，滑到底端时速度为6 m/s，取g＝10 m/s2，则物体在斜面上下滑到底端的过程中（）m图3A．重力对物体做功60 JB．物体克服摩擦力做功36 JC．合力对物体做功36 JD．物体的重力势能增加60 J7．如图4所示，一端固定在地面上的竖直轻弹簧，在它的正上方高H处有一小球自由落下，落在轻弹簧上，将弹簧压缩，如果分别为从H1和H2高处（H1＞H2）释放小球，小球落到弹簧压缩的过程中获得的最大动能分别是E k1、E k2和对应的重力势能E p1、E p2的大小，下述正确的是（）图4A ．E k1＜E k2，E p1＞E p2B ．E k1＞E k2，E p1＜E p2C ．E k1＜E k2，E p1＝E p2D ．E k1＞E k2，E p1＝E p28．质量为m 的物体以初速度v 0沿水平面开始运动，起始点A 与一轻弹簧O 端距离为s ，如图5所示。
【教育资料】高二一轮复习人教版物理必修二测试题第七章 机械能守恒定律-解析版学习专用
第七章机械能守恒定律一、单选题（本大题共5小题）1.历史上，“第一类永动机”不可能被制造成功是因为违反了以下哪一个规律A. 能量守恒定律B. 机械能守恒定律C. 牛顿第二定律D. 万有引力定律A解：第一类永动机制不成，是因为它违反能量守恒定律；与其他的三个定律无关．故选：A第一类永动机违反能量守恒定律，第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律．本题比较简单，考查了永动机不可能制成的原因，特别注意第二类永动机不违反能量守恒定律，但违反了热力学第二定律．2.关于机械能守恒定律的理解说法不正确的是( )A. 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，机械能不守恒B. 合力对物体做功为零，物体的机械能一定守恒C. 在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，机械能一定不守恒D. 做各种抛体运动的物体，若不计空气阻力，机械能一定守恒B【分析】判断机械能是否守恒，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变。
解决本题的关键掌握判断机械能守恒的方法，看物体是否只有重力做功，或者看物体的动能和势能之和是否保持不变。
【解答】A . 汽车在长直斜坡上匀速下滑时，重力势能减小，动能不变，故机械能一定不守恒，故A正确；B .物体所受的合外力做功为零，则动能不变，机械能不一定守恒，故B错误；C.在竖直平面内做匀速圆周运动的物体，动能不变，但重力势能发生变化；故机械能一定不守恒；故C正确；D.做各种抛体运动的物体，因不受空气阻力，则只有重力做功；机械能一定守恒；故D 正确。
本题选择不正确的，故选B。
3.关于机械能守恒定律的理解，以下说法正确的是A. 物体做变加速运动时，机械能一定不守恒B. 物体所受合外力不为零时，机械能有可能守恒C. 物体所受的合外力做的功为零时，机械能一定守恒D. 物体所受合力为零时，机械能一定守恒B解：A、物体做变加速运动时，机械能可能守恒，如在光滑水平面上做匀速圆周运动的物体机械能守恒，故A错误；B、物体所受合外力不为零时，机械能有可能守恒，如平抛运动，故B正确；C、物体所受的合外力做的功为零时，机械能不一定守恒，如竖直匀速下落的物体，合外力做功为零，动能不变，重力势能减小，机械能减小，机械能不守恒，故C错误；D、物体所受合力为零时，机械能不一定守恒，如竖直下落的物体所受合力为零，机械能减少，机械能不守恒，故D错误；故选：B．只有重力做功或只有弹力做功，机械能守恒，根据机械能守恒条件分析答题．本题考查了判断机械能是否守恒，知道机械能守恒的条件即可正确解题．4.下列物理规律中不能直接通过实验进行验证的是A. 牛顿第一定律B. 机械能守恒定律C. 欧姆定律D. 玻意耳定律A解：A、牛顿第一定律提出惯性的概念，即物体不受力时会保持原来的运动状态一直运动，这是一种理想化模型，首先“不受力”这个条件现实无法满足，其次“永远”运动下去现实也无法验证，故这个定律不能直接用实验验证，故A正确．B、机械能守恒定律可以用实验验证，课本上也提到该实验的设计方案，故B错误．C、欧姆定律可以用实验直接验证，故C错误．D、玻意耳定律虽然要求气体是理想气体，但是我们可以用近似的方法，也能做出相同的结果，故D错误．故选：A．“理想实验”无法直接验证，根据各个定律的验证条件，以及课本上提到的验证实验可以判定那些规律不能直接通过实验进行验证．“理想实验”虽然也叫做“实验”，但它同真实的科学实验是有原则区别的，真实的科学实验是一种实践的活动，而“理想实验”则是一种思维的活动；真实的科学实验是可以将设计通过物化过程而实现的实验，后者则是由人们在抽象思维中设想出来而实际上无法做到的实验，牛5.关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法中正确的是A. 只有重力和弹力作用时，机械能才守恒B. 当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能守恒C. 当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒D. 炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒C机械能守恒定律的条件是“只有重力或系统内弹力做功”而不是“只有重力和弹力作用”，“做功”和“作用”是两个不同的概念，A错。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 4 重力势能课时训练 新人教版必修2(2021年最新整理)
高中物理第七章机械能守恒定律 4 重力势能课时训练新人教版必修2 编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理第七章机械能守恒定律 4 重力势能课时训练新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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重力势能题组一对重力势能的理解1.（多选）下列关于重力势能的说法正确的是（)A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的B.重力势能的大小是相对的C。
重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D.在地面上的物体，它的重力势能一定等于零解析：重力势能是由于地球和物体相互作用凭相对位置所具有的能，是地球和物体组成的系统所共有的，所以选项A正确。
重力势能的大小没有绝对的数值,零势能面的选取不同，物体的重力势能也不同,所以说重力势能的大小是相对于零势能面而言的,选项B正确。
重力势能等于零的物体仅能说明物体在零势能面上，完全可能对零势能面以下的物体做功，所以选项C 错误。
在地面上的物体，只要零势能面不选在地面上，它的重力势能一定不等于零,所以选项D错误。
答案:AB2。
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.一个物体的重力势能从—5 J变化到—3 J,重力势能变小了D。
重力势能的减少量等于重力对物体做的功解析:物体的重力势能与参考平面有关,同一物体在同一位置相对不同的参考平面的重力势能不同，选项A错误.物体在参考平面以上,距参考平面的距离越大,重力势能越大，物体在参考平面以下,距参考平面的距离越大，重力势能越小,选项B错误。
人教版高中物理必修2课后习题含答案
第五章第1节 曲线运动1. 答：如图6－12所示，在A 、C 位置头部的速度与入水时速度v 方向相同；在B 、D 位置头部的速度与入水时速度v 方向相反。
2. 答：汽车行驶半周速度方向改变180°。
汽车每行驶10s ，速度方向改变30°，速度矢量示意图如图6－13所示。
3. 答：如图6－14所示，AB 段是曲线运动、BC 段是直线运动、CD 段是曲线运动。
第2节 质点在平面内的运动1. 解：炮弹在水平方向的分速度是v x ＝800×cos60°＝400m/s;炮弹在竖直方向的分速度是v y ＝800×sin60°＝692m/s 。
如图6－15。
2. 解：根据题意，无风时跳伞员着地的速度为v 2，风的作用使他获得向东的速度v 1，落地速度v 为v 2、v 1的合速度，如图6－15所示， 6.4/v m s ===，与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝0.8，θ＝38.7°3. 答：应该偏西一些。
如图6－16所示，因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v 1，击中目标的速度v 是v 1与炮弹射出速度v 2的合速度，所以炮弹射出速度v 2应该偏西一些。
4. 答：如图6－17所示。
第3节 抛体运动的规律1. 解：（1）摩托车能越过壕沟。
摩托车做平抛运动，在竖直方向位移为y ＝1.5m ＝212gt 经历时间0.55t s ===在水平方向位移x ＝v t ＝40×0.55m ＝22m ＞20m 所以摩托车能越过壕沟。
一般情况下，摩托车在空中飞行时，总是前轮高于后轮，在着地时，后轮先着地。
（2）摩托车落地时在竖直方向的速度为v y ＝gt ＝9.8×0.55m/s ＝5.39m/s 摩托车落地时在水平方向的速度为v x ＝v ＝40m/s 摩托车落地时的速度/40.36/v s m s === 摩托车落地时的速度与竖直方向的夹角为θ，tanθ＝vx ／v y ＝405.39＝7.422. 解：该车已经超速。
高中物理第7章机械能守恒定律4重力势能课时分层作业含解析新人教版必修2
课时分层作业(十四) 重力势能(时间：40分钟分值：100分)选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分)1．(多选)下面关于重力做功及重力势能的说法中,正确的是( )A．两物体A、B,A的高度是B的2倍,那么A的重力势能也是B的2倍B．如果考虑空气阻力,从某一高度下落一物体到达地面,物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少C．重力做功的多少,与参考平面的选取无关D．相对不同的参考平面,物体具有不同数值的重力势能,但这并不影响研究有关重力势能的问题CD[由重力势能的计算公式E p＝mgh可知,重力势能由mg和h共同决定,故A错误；由ΔE p＝－mgh可知,重力势能的变化只与mgh有关,而与阻力无关,故B错误,C正确；虽然重力势能具有相对性,选择不同的参考平面,物体具有不同重力势能的数值,但这并不影响对重力势能的研究,故D正确．]2．关于重力势能,下列说法中正确的是( )A．重力势能有正、负值,表示物体的重力势能是矢量B．只要物体在水平面以下,其重力势能为负值C．卫星绕地球做椭圆运动,当由近地点向远地点运动时,其重力势能减小D．重力势能是地球与物体所组成的系统共有的D[重力势能有正、负值,其正负表示物体的重力势能的大小,重力势能是标量,故A错误；重力势能的大小与零势能面的选取有关,在零势能面下方,物体重力势能为负值,在零势能面上方,物体重力势能为正值,在零势能面上,物体重力势能为零,故B错误；卫星绕地球做椭圆运动,当由近地点向远地点运动时,其重力势能增加,故C错误；重力势能是物体和地球共有的,而不是物体单独具有的,离开地球物体将不再具有重力势能,故D正确．] 3．如图所示,一物体从A点出发,分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出,运动后到达同一水平面上的B、C、D三点．关于重力的做功情况,下列说法正确的是( )A．沿AB面滑下时,重力做功最多B．沿AC面滑下时,重力做功最多C．沿AD抛物线运动时,重力做功最多D．三种情况下运动时,重力做的功相等D[由于重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关．故D正确．]4．一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度,则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g取10 m/s2)( )A．重力做功为1.8 JB．重力做了0.55 J的负功C．物体的重力势能一定减少0.55 JD．物体的重力势能一定增加1.25 JC[整个过程中重力做功W G＝mgΔh＝0.1×10×0.55 J＝0.55 J,故重力势能减少0.55 J,所以选项C正确．]5．(多选)如图所示,物体沿不同的路径从A运动到B,其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用,③无摩擦,但有其他外力拉它．比较这三种情况下重力做的功W1、W2、W3,重力势能的变化量ΔE p1、ΔE p2、ΔE p3的关系,以下正确的是( )A．W1＞W2＞W3B．W1＝W2＝W3C．ΔE p1＝ΔE p2＝ΔE p3D．ΔE p1＜ΔE p2＜ΔE p3BC[重力做功与路径无关,取决于物体初、末位置,且与物体受不受其他力无关．重力势能的变化量只取决于重力做的功,因此,三种情况下重力做功相同,重力势能的变化量也相同．]6．如图所示,ACP和BDP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D[不管选哪一点为零势能点,A点和B点相对零势能面的竖直高度均相等,所以重力势能相等,D正确；两小球到达C点和D点时,重力势能不相等,C错误；重力势能E p＝mgh,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,只取决于物体在初始和终末两点在竖直方向的高度,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．]7．如图所示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C [运动员的重心高度先增大后减小,所以其重力势能E p ＝mgh 也先增大后减小,C 项正确．]8．物体做竖直上抛运动,最后落回抛出点,对于整个过程,速度v 、重力势能E p 与运动时间t 之间的关系,下列图象表述可能的是( )C [将一物体竖直向上抛出,不计空气阻力,物体做匀减速直线运动,以初速度为正,则有v ＝v 0－gt ,v 是t 的线性函数,当速度减为0后做自由落体运动,速度向下,故A 、B 错误；以抛出点为零势能,重力势能恒为正,E ＝mgh ＝mg ⎝⎛⎭⎪⎫v 0t －12gt 2,E 与t 成二次函数关系,E t 图象是开口向下的抛物线,故C 正确,D 错误．]一、选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分)1．魔方,英文名为Rubik′s Cube ,又叫魔术方块或鲁比克方块,是一种手部极限运动．通常泛指三阶魔方．三阶魔方形状是正方体,由有弹性的硬塑料制成．要将一个质量为m 、边长为a 的水平放置的匀质三阶魔方翻倒,推力对它做功至少为( )A ．2mgaB ．2mga 2C ．2＋1mga 2 D ．2－1mga 2D [推力对物体所做的功,增加了物体的重力势能,即W F ＝ΔE p ,ΔE p ＝mg ⎝⎛⎭⎪⎫22a －12a ＝2－12mga ,故选D.] 2．(多选)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45g ,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mghB ．物体所受阻力做功为mgh5C ．物体重力势能减少了mghD ．物体克服阻力所做的功为mgh5ACD [因物体的加速度为45g ,由牛顿第二定律可知,mg －F f ＝ma 解得空气阻力F f ＝15mg .重力做功W G ＝mgh ,阻力做功W f ＝－15mgh ,A 、D 对,B 错；重力做功与重力势能变化的关系W G ＝－ΔE p ,重力做正功,故重力势能减小mgh ,C 对．]3．如图所示,一个质量为M 的物体,放在水平地面上,物体上方安装一个长度为L 、劲度系数为k 的轻弹簧处于原长,现用手拉着弹簧上端的P 点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离,在这一过程中,P 点的位移(开始时弹簧处于原长)是H ,则物体重力势能的增加量为( )A ．MgHB ．MgH ＋M 2g 2kC ．MgH －M 2g 2kD ．MgH －Mg k C [物体离开地面时,弹簧伸长x ＝Mgk ,重物上升的高度h ＝H －x ,重力势能增加量E p ＝Mgh＝MgH －M 2g 2k,所以正确答案为C ．] 4．如图所示,在水平地面上平铺着n 块砖,每块砖的质量为m ,厚度为h .如果工人将砖一块一块地叠放起来,那么工人至少做功( )A ．n (n －1)mghB ．12n (n －1)mghC ．n (n ＋1)mghD ．12n (n ＋1)mgh B [把n 块砖看成一个整体,其总质量是M ＝nm ,以地面为零势能面,n 块砖都平放在地上时,其重心都在h 2高处,所以n 块砖的初始重力势能为E 1＝nmgh 2. 当n 块砖叠放在一起时,其总高度为H ＝nh ,其总的重心位置在H 2＝nh 2处,所以末态重力势能为E 2＝nmg H 2＝n 2mgh 2,人做的功至少等于重力势能的增量,即W ＝ΔE p ＝E 2－E 1＝n n －1mgh2.]二、非选择题(本题共2小题,共28分)5．(14分)如图所示,总长为2 m 的光滑匀质铁链,质量为10 kg,跨过一光滑的轻质定滑轮．开始时铁链的两底端相齐,当略有扰动时某一端开始下落,求：从铁链刚开始下落到铁链刚脱离滑轮这一过程中,重力对铁链做了多少功？重力势能如何变化？(g 取10 m/s 2)[解析] 如图所示,开始时链条重心在A 处,离开滑轮时重心位置在B 处,即重心下降了0.5 m ．所以重力做功W G ＝10×10×0.5 J＝50 J ．重力势能减少50 J.[答案]50 J 减少50 J6．(14分)世界著名撑杆跳高运动员——乌克兰名将布勃卡身高1.83 m,体重82 kg,他曾35次打破撑杆跳高世界纪录,目前仍保持着6.14 m的世界纪录．请你回答以下两个问题：(g取10 m/s2)(1)他最后跳过6.14 m 时,至少克服重力做多少功？(2)他的重力势能改变了多少？[解析]人的重心大约在人身高的一半的位置,即0.915 m,在撑杆跳的过程中,人的重心升高的高度为：h＝6.14 m－0.915 m＝5.225 m,在人重心升高的过程中,克服重力所做的功为：W＝mgh＝82×10×5.225 J＝4 284.5 J；运动员克服重力做了功,运动员的重力势能增加了4 284.5 J.[答案](1)4 284.5 J (2)增加了4 284.5 J。
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第七章 第四节 重力势能
基础夯实
一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)
1．如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A 、B 、C 三点。
以下表述错误的是导学号 66904449( B )
A ．若以地面为参考平面，小球在
B 点的重力势能比
C 点大
B ．若以A 点所在的水平面为参考平面，小球在B 点的重力势能比
C 点小
C ．若以B 点所在的水平面为参考平面，小球在C 点的重力势能小于零
D ．无论以何处水平面为参考平面，小球在B 点的重力势能均比C 点大
解析：根据重力势能的概念，易判选项B 错误，A 、C 、D 正确。
2．沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是导学号 66904450( D )
A ．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多
B ．沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多
C ．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多
D ．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同 解析：重力做功的特点是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，不论是光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，物体克服重力做多少功(重力做多少负功)，它的重力势能必增加多少。
3．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
的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为导学号 66904451( B )
A ．mgh 4
B ．3mgh 4
C ．mgh
D ．0
解析：根据重力做功的特点得W ＝mg (h 1－h 2)＝3mgh 4
，故答案为B 。
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，以下说法正确的是导学号 66904452( D )
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 ．汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零
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，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零
解析：前半阶段，汽车向高处运动，重力势能增加，重力做负功；后半阶段，汽车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，选项D 正确。
5．如图所示，物体沿不同的路径从A 运动到B ，其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用，③无摩擦，但有其他外力拉它。
比较这三种情况下重力做的功W 1、W 2、W 3，重力势能的变化量ΔE p 1、ΔE p 2、ΔE p 3的关系，以下正确的是导学号 66904453( BC )
A ．W 1>W 2>W 3
B ．W 1＝W 2＝W 3
C ．ΔE p 1＝ΔE p 2＝ΔE p 3
D ．Δ
E p 1<ΔE p 2<ΔE p 3
解析：重力做功与路径无关，取决于物体初、末位置，且与物体受不受其他力无关。
重力势能的变化量只取决于重力做的功，因此，三种情况下重力做功相同，重力势能的变化量也相同。
二、非选择题
6．如图所示，一条铁链长为2m ，质量为10kg ，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，铁链克服重力做功为多少？铁链的重力势能变化了多少？(g 取9.8m/s 2)导学号 66904454。