高中物理人教版必修第二册习题：同步学典（15）重力势能

高中物理人教版必修第二册习题：同步学典（15）重力势能

www.ks5u.com ‎2019-2020学年人教版（2019）物理必修第二册同步学典（15）重力势能 ‎1、如图所示,一个物体由静止开始,从A点出发分别经三个粗糙斜面下滑到同一水平 面上的处。则下列说法正确的是( )‎ A.物体到达处重力做功最多 B.物体到达处重力做功最多 C.物体到达处重力做功最多 D.物体到达处重力做功相等 ‎2、物体在某一运动过程中,重力对它做了40J的负功,下列说法中正确的是( )‎ A.物体的高度一定升高了 B.物体的重力势能一定减少了40J C.物体重力势能的改变量不一定等于40J D.物体克服重力做了40J的功 ‎3、棵苹果树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P,该苹果从树上A先落到地面C最后滚入沟底D。已知的高度差分别为2.2m和3m,以地面C为零势能面,之间竖直距离如图所示。算出该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是( )‎ A.15.6J和9J B.9J和-9J C.15.6J和-9J D.15.6J和-15.6J ‎4、如图所示，物体A的质量大于B的质量，绳子的质量、绳与滑轮间的摩擦可不计，A、B恰好处于平衡状态，如果将悬点P靠近Q少许使系统重新平衡，则( )‎ A. 物体A的重力势能增大 B. 物体B的重力势能增大 C. 绳的张力减小 D. P处绳与竖直方向的夹角减小 ‎5、质量为m的小物块，从离桌面高h1处由静止下落，桌面离地面高为h2，如图所示。如果以桌面为零势能参考面，那么小物块落地时的重力势能和整个过程中重力势能的变化分别是( ) ‎ A. ，减少 B. ，增力 C. ，增加 D. ，减少 ‎6、一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半悬在桌边,桌面足够高,如图所示。若将一个质量为m的小球分别拴在链条左端和右端,如图b、c所示。约束链条的挡板光滑,三种情况均由静止释放链条,当整根链条刚离开桌面时,关于它们的重力势能的变化,下列判断中正确的是( )‎ ‎ A. B.‎ C. D.‎ ‎7、两个底面积都是S的圆筒,放在同一水平面上,筒内装水,水面高度分别密度为ρ。现把连接两筒的阀门打开,最后两筒水面高度相等,则这一过程中重力所做的功等于( )‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎8、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?‎ ‎9、 一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的斜坡自由滑下（初速度为零）。斜坡的倾角，滑雪板与雪面滑动摩擦因素。在运动员滑至坡底的过程中，不计空气阻力，g，sin37°=0.6， cos37°=0.8，。求：‎ ‎（1）重力势能的减少量；‎ ‎（2）各个力对运动员做的总功； ‎ ‎（3）到达坡底时重力的功率。‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎ 答案以及解析 ‎1答案及解析：‎ 答案：D 解析：重力做功与路径无关,只与初末状态的高度差有关,由于三个斜面上对应的高度差相同,因此下滑过程中重力做功相同,故A、B、C错误,D正确。‎ ‎ ‎ ‎2答案及解析：‎ 答案：AD 解析：重力做负功,物体位移的方向与重力方向之间的夹角一定大于90°,所以物体的高度一定升高了,A项正确;由于,故,所以物体的重力势能增加了40J,B、C两项错误;重力做负功又可以说成是物体克服重力做功,D项正确.‎ ‎ ‎ ‎3答案及解析：‎ 答案：C 解析：以地面C为零势能面,根据重力势能的计算公式得D处的重力势能,从A落下到D的过程中重力势能的减少量,故C正确。‎ ‎ ‎ ‎4答案及解析：‎ 答案：A 解析：原来整个系统处于静止状态，绳的拉力等于B物体的重力，A物体对滑轮的拉力等于A物体的重力。将绳一端由悬点P靠近Q少许，整个系统重新平衡后，绳的拉力F仍等于B物体的重力，A物体对滑轮的拉力仍等于A物体的重力，都没有变化，即滑轮所受的三个拉力都不变，则根据平衡条件可知，两绳之间的夹角也没有变化，则θ角不变；由于PQ之间的距离减小，所以滑轮将上升少许，物体A的高度升高，B物体的高度下降。所以A的重力势能增大，B的重力势能减小。故A正确，BCD错误。‎ 故选：A。‎ ‎ ‎ ‎5答案及解析：‎ 答案：D 解析：以桌面为参考平面，小物块落地时在桌面下方，所以小物块落地时的重力势能为 ‎。‎ 据重力做功与重力势能变化的关系得：小球下落的过程中 所以小球重力势能减少； 故选D。‎ ‎ ‎ ‎6答案及解析：‎ 答案：B 解析：将图a中链条分为等长两部分,减小的重力势能共为。将图b中系统分为球与两段等长链条三部分,由于球的重心高度不变,故系统减少的重力势能与图a中相同。在图c中仍分为球与两段等长链条三部分,链条的重力势能变化与前两图中相同,系统减少的重力势能等于链条与小球减少的重力势能之和,故系统减少的重力势能共为,故B正确。‎ ‎ ‎ ‎7答案及解析：‎ 答案：C 解析：如图所示,由于水是不可压缩的,从把连接两筒的阀门打开到两筒水面高度相等的过程中,利用等效法把左筒高为的水等效移至右筒,最后由重力所做的功等于重力势能的减少量,得阴影部分从左筒移至右筒所减少的重力势能为,所以重力做的功,C正确。‎ ‎ ‎ ‎8答案及解析：‎ 答案：98J;98J 解析：铁链从初状态到末状态,它的重心位置提高了,因而铁链克服重力所做的功为,铁链的重力势能增加了98J ‎。铁链重力势能的变化还可由初、末态的重力势能来分析。设铁链初态所在水平位置为零参考平面,则,,铁链重力势能的变化,即铁链重力势能增加了98J。‎ ‎ ‎ ‎9答案及解析：‎ 答案：（1）运动员滑至坡底的过程中重力势能减少量 ‎ ‎（2）运动员滑至坡底的过程中，重力做的功 ‎ 支持力做的功 ‎ 摩擦力做的功 ‎ 则合力做的功 ‎ （3） 运动员下滑过程， ;‎ ‎ ‎ 到达坡底时重力的瞬时功率 ‎ 解得 解析：‎ ‎ ‎