课时提升作业 十四 重力势能 (40分钟 100分) 一、选择题(本题共8小题,每小题7分,共56分) 1.下列说法中正确的是 ( ) A.在地平面以下的物体重力势能一定为负值 B.质量大的物体重力势能一定大 C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零 【解析】选D。重力势能具有相对性,其大小与零势能面的选取有关,所以在地平面以下的物体的重力势能也不一定为负值,A项错。而离地面有一定高度的物体的重力势能也可能为零,D项对。重力势能的大小取决于物体质量和所在的高度两个因素,B、C项错误。 2.某楼房升降机中有一质量为m的物体,当升降机以加速度a匀减速上升h高度时,物体增加的重力势能为 ( ) A.mgh B.mgh+mah C.mah D.mgh-mah 【解析】选A。重力势能的增加量等于物体克服重力做的功,A对,B、C、D错。 3.如图所示,某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上,轨道1、2是光滑的,轨道3是粗糙的,则 ( ) A.沿轨道1滑下重力做功多 B.沿轨道2滑下重力做功多 C.沿轨道3滑下重力做功多 D.沿三条轨道滑下重力做的功一样多 【解析】选D。重力做的功等于重力乘以物块沿竖直方向的位移,因此物块沿各个轨道滑下时重力做的功相同,故选D。 4.在同一高度,把三个质量相同的球A、B、C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛,它们都落到同一水平地面上,则三个球在运动过程中,重力对它们做的功分别为WA、WB、WC,重力的平均功率分别为PA、PB、PC,则它们的大小关系为 ( ) A.WA>WB=WC,PA>PB=PC B.WA=WB=WC,PA=PB=PC C.WA=WB=WC,PB>PC>PA D.WA>WB>WC,PA>PB>PC 【解析】选C。由重力做功特点知:WA=WB=WC;从抛出到落地的时间,由运动学知识知:tBPC>PA,故C对。 5.(2017·厦门高一检测)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.mga B. C. D. 【解析】选D。推力对物体所做的功,增加了物体的重力势能,即WF=ΔEp, ΔEp=mg(a-a)=mga,故选D。 6.物体做自由落体运动,其相对于地面的重力势能与下落速度的关系如图所示,其中正确的是 ( ) 【解析】选C。若下落高度为h,则h=,减少的重力势能为:mgh=mg=mv2。相对于地面的重力势能为:Ep=mgh0-mgh=mgh0-mv2,式中h0为起始高度,即Ep与v的关系图象为开口向下的抛物线的一部分,故C正确。 7.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.MgH B.MgH+ C.MgH- D.MgH- 【解析】选C。物体离开地面时,弹簧伸长x=,重物上升的高度h=H-x,重力势能增加量Ep=Mgh=MgH-,所以正确答案为C。 8.(2017·广元高一检测)一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上,现在缓慢地把绳子提起来。设提起前半段绳子时人做的功为W1,全部提起来时人做的功为W2,则W1∶W2等于 ( ) A.1∶1 B.1∶2 C.1∶3 D.1∶4 【解析】选D。提起前半段绳子时人做的功W1=mg×L=mgL,提起全部绳子时人做的功为W2=mg·l=mgL,W1∶W2=1∶4。故选D。 二、计算题(本题共2小题,共44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位) 9.(22分)起重机以的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀加速地提升高度h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做的功为多少?物体的重力势能变化了多少? 【解析】由题意可知物体的加速度为a=,方向竖直向上,物体上升的 ... ...
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