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课时作业
(十六)重力势能[基础训练].(多选)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.重力做功的多少和重力势能的变化都与参考平面的选取无关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答案BCD解析重力势能的大小与零势能参考平面的选择有关,参考平面不同,同一物体在某一位置的重力势能也会不同,故不能说地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值,选项A说法错误.重力做功的特点是重力做功多少只与初末位置的高度差有关,与参考平面的选取无关,而重力势能的变化等于重力做的功,选项B说法正确.重力势能瓦=加98帆/1所以当质量分别为帆
1、的两个物体在不同高度必和尼处,若mihi=m2h2则它们具有的重力势能相同,选项C说法正确.物体在零势能参考平面上时重力势能为零,物体位于参考平面以下时其重力势能小于零,物体位于参考平面以上时重力势能大于零,选项D说法正确..(多选)一物体从4点沿粗糙面A3与光滑面AC分别滑到同一水平面上的5点与点,则下列说法中正确的是()A.沿面重力做功多B.沿两个面重力做的功相同C沿AB面重力势能减少多D.沿两个面减少的重力势能相同答案BD解析重力做功与路径无关,只与初、末位置的高度差有关,故沿两个面重力做功一样多,由功能关系可知,沿两个面减少的重力势能相同.B、D正确,A、C错误..(多选)关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正确的是A.重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少B.物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加C.地球上物体的重力势能是不变的D.重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关答案ABD解析重力做正功,物体的重力势能减少,重力做多少功,重力势能就减少多少,选项A正确;同理,物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加,选项B正确;物体的重力势能大小除与其质量有关外,还与物体所处的位置有关,在不同高度,同一物体的重力势能不同,选项C错误;重力做功的特点是重力做功多少只与物体初末位置的高度差有关,与参考平面的选取无关,而重力势能的变化量等于重力做的功,选项D正确..质量为m的小球从离桌面H高处由静止下落桌面离地面高度为心如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别为A.mgh减少mgH—hB.mghf增加hC.—mgh增加mgH-hD.一mgh减少h答案D解析小球从初始位置下落到地面,重力做正功,重力势能减少了Wg+/i;以桌面为参考平面,在地面时重力势能为一mgh.故D选项正确..如图所示,质量为M的物体放在水平地面上,物体上方安装一劲度系数为女的轻弹簧,在弹簧处于原长时,用手拉着其上端尸点很缓慢地向上移动,直到物体脱离地面向上移动一段距离.在这一过程中,尸点的位移为“,则物体重力势能的增加量为M222C.MgH一第D.MgH-嘤答案C解析物体离开地面时,弹簧的伸长量工=等,物体K上升的距离h=H~x9则物体重力势能的增加量AEp=Mgh=MgH一,次故C选项正确.K.一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确的是A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B.铁块的重力势能小于木块的重力势能C.铁块的重力势能等于木块的重力势能D.以上三种情况都有可能答案B解析两正方体物块的质量相等,因铁块的密度大于木块的密度,故铁块的体积小于木块的体积,铁块的重心比木块的重心低,由Ep=/wg/i可知,铁块的重力势能小于木块的重力势能.故选项B正确..在离地80m处无初速度释放球,小球质量为机=200g不计空气阻力,取g=10m/s2取最高点所在水平面为参考平面.求⑴在第2s末小球的重力势能;⑵在第3s内重力所做的功和重力势能的变化.答案见解析解析⑴在第2s末小球所处的高度=-1xi0X22m=-20m重力势能Ep=mgh=^2X10X-20J=-40JEP0说明物体在参考平面的下方.⑵在第3s末小球所处的高度11hf=_qgt2=-tX10X32m=-45m第3s内重力做功W=mgh~hf=
0.2X10X-20+45J=50J即小球的重力势能减少了50J.[能力提升].下列关于重力势能的说法中正确的是A.有A、3两个物体,A的高度是3高度的2倍,那么物体A的重力势能的数值一定是物体3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答案B解析由知,只有加4=物时,A的重力势能才是3的2倍,A错.由重力做功特点可知,重力所做的功等于重力势能的减少量,与运动的路径无关,与物体是否受其他力也无关B对,C、D错..一个100g的球从
1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到
1.25m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取g=10m/sA.重力做功为
1.8JB.重力做了
0.55J的负功C.球的重力势能一定减少
0.55JD.球的重力势能一定增加
1.25J答案C解析整个过程重力对球做正功,其大小为W=mg\h=mghi-/i2=
0.1X10X
1.8-
1.25J=
0.55J选项A、B错误;重力做正功,重力势能减少,且重力做了多少正功,重力势能就减少多少,因此球的重力势能减少055J选项C正确,D错误.
10.如图所示,质量为根的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3在空中达到的最高点位置2的高度为九B知重力加速度为g.下列说法正确的是A.足球由1运动到2的过程中,重力做的功为相的B.足球由1运动到3的过程中,重力做的功为2mg无C足球由2运动到3的过程中,重力势能减少了加gD.如果没有选定参考平面,就无法确定重力势能变化了多少答案C解析足球由1运动到2的过程中,重力做负功,大小为mgh选项A错误;足球由1运动到3的过程中,初、末位置的高度差为0重力做的功为0选项B错误;足球由2运动到3的过程中,重力做功mg/重力势能减少了mghf选项C正确;重力势能的变化与参考平面的选择无关,只与初、末位置的高度差有关选项D错误..(多选)关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是()A.物体受拉力和重力作用向上运动,拉力做功是1J但物体重力势能的增加量有可能不是1JB.在同一高度,将物体以速率向不同方向抛出,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也一定相等C.从同一高度落下的物体到达地面,考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是不同的D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力所做的功与物体重力势能的增加量之和答案AB解析据重力做功的特点,重力做功与经过的路径无关,与是否受其他力无关,只取决于始末位置的高度差,故选项B正确,C错误;对于A选项,当物体加速运动时克服重力做功少于1J重力势能增加量少于1J物体减速运动时,克服重力做功即重力势能增加量大于1J只有物体匀速向上运动时,克服重力做功即重力势能增加量才是1J选项A正确;对于D选项,物体匀速上升,手的支持力大小等于物体的重力,二者移动的距离相同,所以手的支持力做的功等于克服重力做的功,又Wg=-A£p故手的支持力做的功也等于物体重力势能的增加量,而不是等于二者的和,故D错误..如图所示,在光滑的桌面上有一根均匀柔软的质量为m.长度为I的绳子,绳子的;悬于桌面下,从绳子开始下滑至绳子刚好全部离开桌面的过程中,重力对绳子做功为多少?绳子的重力势能变化量为多少?(桌面离地面高度大于Z)1515答案减少至1ngi1解析取桌面为参考平面,刚开始时绳子的重力势能为£pi=z
(1)1mgX(一沔=~^jtngl9当绳子刚好全部离开桌面时,绳子的重力势能为1A1Ep2=蜂X1一5尸—~mgl911则AEP=EP2—Epi=~^mgl—1515由W=—AEp知重力做功前加g,重力势能减少不科ig,.。