1、- 1 -课时跟踪检测（二十二） 重力势能1关于重力势能，下列说法中正确的是( )A重力势能的大小只由物体本身决定B重力势能恒大于零C在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零D重力势能是物体和地球所共有的解析：选 D 根据 Ep mgh 知，重力势能由物体所受的重力和它所处的高度共同决定，故 A 错。重力势能是物体和地球组成的系统所共有的，故 D 正确。重力势能是相对量，只有相对一个参考平面，重力势能才有确定值，在地面上的物体，重力势能不一定为零，故 C 错。重力势能有正负，故 B 错。2一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，下列说法中正确的是( )A铁球的重力势能大于木
2、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：选 C 本题考查了对重力势能的理解。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，C 正确。3(多选)下列关于重力势能的说法中，正确的是( )A甲、乙两物体，甲的高度是乙的高度的 2 倍，那么甲的重力势能的数值一定是乙的重力势能的数值的 2 倍B从同一高度将某一物体以不同的速率分别竖直上抛和平抛，则物体从抛出到落地的过程中，重力势能的变化是相同的C一物体从楼顶落到地面，若受到空气阻力的作用
3、，则物体重力势能的减小量小于自由下落时重力势能的减小量D重力做功时，只与物体运动的高度差有关，与物体的运动性质、运动路径无关解析：选 BD 重力势能的大小与物体的质量及参考平面的选取有关，故 A 错误；重力做功与路径无关，与物体的运动性质及其他受力情况无关，只与物体初、末位置的高度差及重力的大小有关，故 B、D 正确，C 错误。4如图所示，质量为 m 的物体从桌面边缘竖直向上抛出，桌面比地面高 h，物体到达的最高点距桌面高为 H，若以桌面为参考面，则物体落地时的重力势能 Ep和整个过程中重力所- 2 -做的功 WG为( )A0 mgH B mgh mghC mgh mg(h H) D mgH
4、mg(h2 H)解析：选 B 取桌面为参考面，物体落地时的重力势能为 mgh，重力做功与路径无关，只与起点和终点的位置有关 WG mgh，所以 B 项正确。5如图所示，一根长为 l，质量为 m 的匀质软绳悬于 O 点，若将其下端向上提起使其对折，则做功至少为( )A mgl B. mgl12C. mgl D. mgl13 14解析：选 D 将软绳下端向上提起，相当于把下半段向上移动了 ，重力势能增加了l2mg mgl，即外力至少要做的功为 mgl，D 正确。12 l2 14 146物体从某高度处做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图像中，能正确描述物体的重力势能与下落高度的关系的是(
5、 )解析：选 B 设物体开始下落时的重力势能为 Ep0，物体下落高度 h 过程中重力势能减少量 Ep mgh，故物体下落高度 h 时的重力势能 Ep Ep0 Ep Ep0 mgh，即 Eph 图像为倾斜直线，B 正确。7运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程。将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )A阻力对系统始终做负功B系统受到的合外力始终向下C重力做功使系统的重力势能增加- 3 -D任意相等的时间内重力做的功相等解析：选 A 由于阻力的方向始终与运动方向相反，因此阻力始终做负功，选项 A 正确；系统在减速下降过程中所受合外力的方向与运动方向相反，即合外力向上，选项
6、B 错误；系统一直向下运动，因此重力一直做正功，重力势能减少，选项 C 错误；由于系统做变速运动，因此在相等的时间内下落的高度不一定相等，故重力做的功不一定相等，选项 D 错误。8一根粗细均匀的长直铁棒重 600 N，平放在水平地面上。现将一端从地面抬高 0.50 m，而另一端仍在地面上，则( )A铁棒的重力势能增加了 300 JB铁棒的重力势能增加了 150 JC铁棒的重力势能增加量为 0D铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关，所以无法确定解析：选 B 铁棒的重心升高的高度 h0.25 m，铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功，与参考平面选取无关，即 Ep mgh6000.25 J150
7、J，故 B 正确。9.如图所示，一质量为 m、边长为 a 的正方体物块与地面间的动摩擦因数为 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解析：选 B 使物块水平移动距离 a，若将它翻倒一次，需要克服重力做功，使其重心位置由离地 h1 增加到 h2 a，所以至少需要做功 W1 mg(h2 h1) mg( 1) a；而缓慢a2 22 12 2平推需要做功 W2 mga 0.1 mgaW1。10.如图所示，一个质量为 M 的物体放在水平面上，物体上方
8、连接一个长为 L、劲度系数为 k 的轻弹簧。现用手拉着弹簧 P 点缓慢向上移，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中， P 点位移是 H(设开始时弹簧处于原长)，则物体的重力势能增加了( )A MgH B MgHMgk- 4 -C MgH D MgH Mg 2k (Mgk)解析：选 C P 刚开始上移时，弹簧伸长，而物体不动，直到 P 点上移 后，弹簧不再Mgk伸长，物体才离开地面随弹簧一起上移，在上述过程中，物体重心上移的高度 h H ，所Mgk以重力势能增加了 Mgh MgH ，故 C 正确。 Mg 2k11质量为 m 的木球从离水面高度为 h 处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深
9、度是 h，最终木球停止在水面上，若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为F 。求：(1)木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少？(2)它的重力势能变化了多少？解析：因为重力做功与路径无关，只与过程初、末状态的高度有关，所以全过程尽管木球在水下做了往复运动，但所做的功由 h 的大小决定，即 WG mgh，木块的重力势能减少了mgh。答案：(1) mgh (2)减少了 mgh12.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/s2)解析：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 WG10100.5 J50 J。重力势能减少 50 J。答案：50 J 减少 50 J- 5 -
