課時跟蹤檢測（十九） 重力勢能

1/4課時跟蹤檢測（十九）重力勢能A級——學(xué)考達(dá)標(biāo)1．關(guān)于重力勢能和彈性勢能，下列說法不正確的是()A．重力勢能屬于物體和地球這個系統(tǒng)，彈性勢能屬于彈力裝置與受彈力作用的物體組成的系統(tǒng)所有B．重力勢能是相對的，彈性勢能是絕對的C．重力勢能和彈性勢能都是相對的D．重力勢能和彈性勢能都是狀態(tài)量解析：選B重力勢能、彈性勢能都是相對于零勢能的物理量，故它們都是相對的，B錯誤，A、C、D正確。2．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是()A．放在地面上的物體重力勢能一定為零B．物體與參考平面的距離越大，它的重力勢能也越大C．重力勢能的變化量與參考平面的選取無關(guān)D．一個物體的重力勢能從－10J變化到4J，重力勢能減少了解析：選C地面上的物體的重力勢能與參考平面的選取有關(guān)，A錯誤；如果物體在參考平面上方，物體與參考平面的距離越大，重力勢能越大，如果物體在參考平面下方，物體與參考平面的距離越大，重力勢能越小，B錯誤；重力勢能的變化量只與物體初、末位置的高度差有關(guān)，與參考平面的選取無關(guān)，C正確；一個物體的重力勢能從－10J變化到4J，重力勢能增加了，D錯誤。3．關(guān)于彈性勢能，下列說法正確的是()A．物體只要發(fā)生了形變就具有彈性勢能B．彈性勢能是矢量C．當(dāng)彈簧的彈力做正功時，彈性勢能增加D．彈性勢能必須通過彈力做功改變解析：選D只有發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢能，選項(xiàng)A錯誤；彈性勢能的變化總是與彈力做功相對應(yīng)，當(dāng)彈力做正功時，彈性勢能減少，當(dāng)彈力做負(fù)功時，彈性勢能增加，選項(xiàng)C錯誤，D正確；彈性勢能同其他形式的能量一樣，都是標(biāo)量，選項(xiàng)B錯誤。4.(2023·昆山高一檢測)如圖所示，質(zhì)量關(guān)系為m1＞m2＞m3的三個小球分別沿三條不同的軌道1、2、3由離地高h(yuǎn)的A點(diǎn)滑到同一水平面上，軌道1、3是光滑的，軌道2是粗糙的，重力對小球做的功分別為W1、W2、W3，則下列判斷正確的是()A．W1＞W(wǎng)2＝W3 B．W1＝W3＞W(wǎng)2C．W1＝W2＝W3 D．W1＞W(wǎng)2＞W(wǎng)3解析：選D重力做功W＝mgh，h相等，由于m1＞m2＞m3，所以W1＞W(wǎng)2＞W(wǎng)3，故D正確。5.某游客領(lǐng)著孩子游泰山時，孩子不小心將手中質(zhì)量為m的皮球滑落，球從A點(diǎn)滾到了山腳下的B點(diǎn)，高度標(biāo)記如圖所示，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．從A到B的曲線軌跡長度不知道，無法求出此過程重力做的功B．從A到B過程中阻力大小不知道，無法求出此過程重力做的功C．從A到B重力做功mg(H＋h)D．從A到B重力做功mgH解析：選D重力做功與物體的運(yùn)動路徑無關(guān)，只與物體初、末位置的高度差有關(guān)。從A到B的高度差是H，故從A到B重力做的功是mgH，選項(xiàng)D正確。6.(2023·南京高一質(zhì)檢)如圖所示，輕彈簧下端系一重物，O點(diǎn)為其平衡位置(即重力和彈簧彈力大小相等的位置)，今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A點(diǎn)，彈力做功為W1，第二次把它拉到B點(diǎn)后再讓其回到A點(diǎn)，彈力做功為W2，彈簧始終在彈性限度內(nèi)，則這兩次彈力做功的關(guān)系為()A．W1＜W2 B．W1＝2W2C．W2＝2W1 D．W1＝W2解析：選D彈力做功與路徑無關(guān)，只與初、末位置有關(guān)，兩次初、末位置相同，故W1＝W2，D正確。7．家住10樓的李同學(xué)在某次停電時步行從一樓走樓梯回家，已知該同學(xué)質(zhì)量為50kg，每層樓的高度為3m，取g＝10m/s2，則該同學(xué)在這個過程中()A．重力做負(fù)功，樓梯的支持力做正功B．重力做負(fù)功，樓梯的支持力不做功C．重力勢能增加1.5×105JD．重力勢能增加1.35×105J解析：選B上樓梯時，重力方向豎直向下，所以重力做負(fù)功，在此過程中，當(dāng)李同學(xué)受到樓梯的支持力時，支持力的作用點(diǎn)并沒有發(fā)生位移，故樓梯的支持力不做功，故A錯誤，B正確；上樓整個過程中，重力做的功為WG＝－mgh＝－50×10×27J＝－1.35×104J，根據(jù)功能關(guān)系，重力做負(fù)功，所以重力勢能增加1.35×104J，故C、D錯誤。8．一棵樹上有一個質(zhì)量為0.3kg的熟透了的蘋果P，該蘋果從樹上所在的水平面A先落到地面C，最后滾入溝底所在的水平面D，A、B、C、D、E水平面之間豎直距離如圖所示。以地面C為參考平面，取g＝10m/s2，則該蘋果從樹上落到溝底的過程中重力勢能的減少量和在溝底處的重力勢能分別是()A．15.6J和9J B．9J和－9JC．15.6J和－9J D．15.6J和－15.6J解析：選C以地面C為參考平面，根據(jù)重力勢能的計(jì)算公式得蘋果在溝底處的重力勢能Ep＝mgh＝0.3×10×(－3)J＝－9J。整個下落過程中重力勢能的減少量ΔEp＝mgΔh＝0.3×10×(0.7＋1.5＋3)J＝15.6J，故選C。9.(2023·高郵高一檢測)世界某著名撐竿跳高運(yùn)動員身高1.83m，體重82kg，某次比賽中他取得了6.14m的成績。(取g＝10m/s2)(1)他最后跳過6.14m時，至少克服重力做了多少功？(2)他的重力勢能改變了多少？解析：(1)要想計(jì)算出撐竿跳高運(yùn)動員在跳過橫桿的過程中克服重力所做的功，應(yīng)該先考慮運(yùn)動員重心升高的高度，身高1.83m，人的重心大約在人身高的一半的位置，即0.915m，在撐竿跳高的過程中，人的重心升高的高度約為h＝6.14m－0.915m＝5.225m在人重心升高的過程中，克服重力所做的功為W＝mgh＝82×10×5.225J＝4284.5J。(2)運(yùn)動員克服重力做了功，運(yùn)動員的重力勢能增加了4284.5J。答案：(1)4284.5J(2)增加了4284.5JB級——選考進(jìn)階10.如圖所示，一質(zhì)量為m、長度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端P相距eq\f(1,3)l，重力加速度大小為g，在此過程中，繩的重力勢能增加()A.eq\f(1,9)mglB.eq\f(1,6)mglC.eq\f(1,3)mglD.eq\f(1,2)mgl解析：選A由題意可知，PM段細(xì)繩的重力勢能不變，MQ段細(xì)繩的重心升高了eq\f(l,6)，則重力勢能增加ΔEp＝eq\f(2,3)mg·eq\f(l,6)＝eq\f(1,9)mgl，故選項(xiàng)A正確，B、C、D錯誤。11．(2023·丹陽高一檢測)如圖所示的蹦極運(yùn)動是一種非常刺激的娛樂項(xiàng)目。為了研究蹦極運(yùn)動過程，做以下簡化：將游客視為質(zhì)點(diǎn)，他的運(yùn)動始終沿豎直方向。彈性繩的一端固定在O點(diǎn)，另一端和游客相連，游客從O點(diǎn)自由下落，至B點(diǎn)彈性繩自然伸直，經(jīng)過合力為零的C點(diǎn)到達(dá)最低點(diǎn)D，然后彈起，整個過程中彈性繩始終在彈性限度內(nèi)。游客從O→B→C→D的過程，下列說法正確的是()A．從O到B過程中，重力勢能增大B．從B到D過程中，游客做勻減速運(yùn)動C．從B到C過程中，彈性繩的彈性勢能先增大后減小D．從B到D過程中，游客的速度先增大后減小解析：選D從O到B過程中，游客的高度降低，則重力勢能減小，選項(xiàng)A錯誤；從B到D過程中，彈性繩的拉力先小于游客重力后大于游客重力，則游客先做加速度減小的加速運(yùn)動，后做加速度增大的減速運(yùn)動，故游客的速度先增大后減小，選項(xiàng)B錯誤，D正確；從B到C過程中，彈性繩的長度增加，形變量增大，則彈性勢能增大，選項(xiàng)C錯誤。12.如圖所示，質(zhì)量均勻的鏈條放在光滑的水平桌面上，鏈條全長為l，質(zhì)量為m，有eq\f(1,4)的長度懸于桌面下。鏈條由靜止開始下滑，設(shè)桌面的高度大于l，則從鏈條開始下滑到剛離開桌面的過程中重力勢能改變了多少？重力做功多少？(重力加速度大小為g)解析：末態(tài)時鏈條呈豎直狀，上端與桌面相平，比較初態(tài)和末態(tài)，鏈條從開始下滑到剛離開桌面的過程可等效成將初態(tài)桌面上的eq\f(3,4)長度的鏈條移至末態(tài)中整個豎直鏈條的下端eq\f(3,4