2019-2020年高一物理下學(xué)期末復(fù)習(xí)分層達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 7.4《重力勢(shì)能》 新人教版.doc

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2019-2020年高一物理下學(xué)期末復(fù)習(xí)分層達(dá)標(biāo)訓(xùn)練 7.4《重力勢(shì)能》 新人教版 1.下列說法中正確的是( ) A.地球上的任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定的值 B.從同一高度將某一物體以相同的速率拋出，落到地面上時(shí)，物體的重力勢(shì)能的變化量是相同的 C.在不同高度的不同物體具有的重力勢(shì)能可能相同 D.位于零勢(shì)能參考平面以下的物體的重力勢(shì)能一定小于在零勢(shì)能參考平面以上的物體的重力勢(shì)能 2.將一物體由A移至B，重力做功( ) A． 與運(yùn)動(dòng)過程中是否存在阻力有關(guān) B．與物體沿直線或曲線運(yùn)動(dòng)有關(guān) C．與物體做加速、減速或勻速運(yùn)動(dòng)有關(guān) D．與物體發(fā)生的位移有關(guān) 3.(xx涪陵高一檢測(cè))如圖所示，質(zhì)量為m的小球在半徑為R的軌道上來回運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是( ) A.若A、B等高，從A到B重力做功為mgR B.若A、B等高，從A到B重力做功為零 C.若軌道有摩擦，重力做功最多是mgR D.若軌道有摩擦，重力做功大于mgR 4.關(guān)于重力做功和物體重力勢(shì)能的變化，下列說法中正確的是( ) A.當(dāng)重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定減少 B.當(dāng)物體克服重力做功時(shí)，物體的重力勢(shì)能一定增加 C.重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān) D.重力勢(shì)能的變化量與參考平面的選取有關(guān) 5．一個(gè)質(zhì)量為0.5 kg的小球，從5 m高處自由下落，著地后反彈起1 m，取地面為參考平面，并取g=10 m/s2,則( ) A.初、末位置小球的重力勢(shì)能分別為25 J和-5 J B.在下落和反彈過程中重力做功分別為25 J和5 J C.由初位置到末位置重力做功為20 J D.重力做的功等于末位置的重力勢(shì)能減初位置的重力勢(shì)能 6.一實(shí)心鐵球與一實(shí)心木球質(zhì)量相等，將它們放在同一水平地面上，下列結(jié)論正確的是( ) A．鐵球的重力勢(shì)能大于木球的重力勢(shì)能 B．鐵球的重力勢(shì)能等于木球的重力勢(shì)能 C．鐵球的重力勢(shì)能小于木球的重力勢(shì)能 D．木球的重力勢(shì)能不會(huì)大于鐵球的重力勢(shì)能 7．黃果樹大瀑布(如圖所示)自70 m高的斷崖絕壁凌空飛下直瀉犀牛潭，氣勢(shì)排山倒海。該瀑布常年流量約為每秒20 m3，則每秒鐘水的重力勢(shì)能的變化量為_________。(g取10 m/s2) 【能力提升】 8.(xx鄭州高一檢測(cè))如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量相等的物體從同一高度沿傾角不同的斜面加速下滑，α1>α2，且第一個(gè)斜面光滑，第二個(gè)斜面粗糙。由頂端滑到底端的過程中，重力對(duì)物體做的功分別為W1和W2，重力勢(shì)能的變化量分別為和，則( ) A.W1=W2 B.W1 D．< 9.如圖所示，在水平地面上平鋪著n塊磚，每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h。如果人工將磚一塊一塊地疊放起來，那么人至少做功( ) A．n(n－1)mgh B.n(n－1)mgh C．n(n＋1)mgh D.n(n＋1)mgh 10．在離地面80 m處無初速度地釋放一小球，小球質(zhì)量為m=200 g，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2，取最高點(diǎn)所在水平面為參考平面。求： (1)在第2 s末小球的重力勢(shì)能。 (2)在第3 s內(nèi)重力所做的功和重力勢(shì)能的變化量。 11.如圖所示，兩個(gè)底面積都是S的圓桶，用一根帶有閥門的細(xì)管相連通，放在水平地面上。兩桶內(nèi)盛有密度為ρ的水，閥門關(guān)閉時(shí)兩桶液面的高度分別為h1和h2，現(xiàn)將連接兩桶的管道閥門打開，讓左側(cè)桶中的水緩慢流入右側(cè)桶內(nèi)，最后兩桶液面的高度相同，求在此過程中水的重力勢(shì)能的變化量。 答案解析 1.【解析】選B、C、D。重力勢(shì)能的大小與參考平面的選擇有關(guān)，參考平面不同，同一物體在某一位置的重力勢(shì)能也會(huì)不同，故不能說地球上的任何一個(gè)物體的重力勢(shì)能都有一個(gè)確定的值， A錯(cuò)誤。選地面為參考平面，某一物體(設(shè)質(zhì)量為m)從同一高度h處拋出落到地面時(shí)，物體重力勢(shì)能的變化=0-mgh= -mgh，僅與m、h有關(guān)，與做什么樣的運(yùn)動(dòng)無關(guān)， B正確。因?yàn)橹亓?shì)能Ep=mgh∝mh，所以當(dāng)質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)物體在不同高度h1、h2處時(shí)，若m1h1=m2h2，則它們具有的重力勢(shì)能相同， C正確。因?yàn)槲矬w在參考平面上時(shí)重力勢(shì)能為零，物體位于參考平面以下時(shí)其重力勢(shì)能小于零，物體位于參考平面以上時(shí)其重力勢(shì)能大于零，所以D正確。 2.【解析】選D。重力做功只與重力方向上發(fā)生的位移有關(guān)，與物體運(yùn)動(dòng)所經(jīng)過的路徑、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都沒有關(guān)系，故D正確。 3.【解析】選B、C。若A、B等高，WG=mgΔh=0,故B正確；無論有沒有摩擦，WGmax=mgR,故C正確。 4.【解析】選A、B、C。根據(jù)重力做功的特點(diǎn)及重力勢(shì)能的定義可知選項(xiàng)A、B、C都是正確的。 5．【解析】選C。初位置重力勢(shì)能：=mgh1=25 J 末位置重力勢(shì)能：=mgh2=5 J 下落和反彈過程重力做功：W下=mgh1=25 J W上=-mgh2=-5 J,整個(gè)過程重力做功WG=mg(h1-h2)=20 J,所以選項(xiàng)C正確。 6.【解析】選C。因?yàn)殍F球和木球的密度不同，所以，質(zhì)量相等的鐵球和木球，木球的體積較大，放在同一水平地面上時(shí)，木球的重心高。因此，木球的重力勢(shì)能大于鐵球的重力勢(shì)能，選項(xiàng)C正確。 7．【解析】重力勢(shì)能的變化量等于重力做功的多少，即ΔEp＝W＝mgh＝ρVgh=1103201070 J＝1.4107 J。 答案：1.4107 J 8.【解析】選A。兩物體的質(zhì)量相等，重力相同，初、末位置的高度差相同，所以重力做功相等，重力勢(shì)能的變化量也相等，故A正確。 9.【解題指南】解答本題應(yīng)把握以下兩點(diǎn)： (1)人克服重力做的功等于磚增加的重力勢(shì)能。 (2)重力勢(shì)能的變化量決定于磚的重心的變化。 【解析】選B。把n塊磚看做一個(gè)整體，其總質(zhì)量是M＝nm，以地面為零勢(shì)能面，n塊磚都平放在地面上時(shí)，其重心都在高處，所以這n塊磚的初始重力勢(shì)能為當(dāng)n塊磚疊放在一起時(shí)，其總高度為H＝nh，其總的重心位置在處，所以末狀態(tài)重力勢(shì)能為人做的功至少要等于重力勢(shì)能的增量，即故選B。 10．【解析】(1)在第2 s末小球所處的高度 h=-gt12=-1022 m=-20 m。 重力勢(shì)能Ep=mgh=0.210(-20) J=-40 J。 Ep<0說明物體在參考平面的下方。 (2)在第3 s末小球所處的高度 h′=-gt22=-1032 m=-45 m。 第3 s內(nèi)重力做功W=mg(h-h′)=0.210(-20+45) J=50 J,即小球的重力勢(shì)能減少了50 J。 答案：(1)-40 J　　(2)50 J　　重力勢(shì)能減少50 J 11.【解析】以部分水為研究對(duì)象，如圖所示，打開閥門，當(dāng)兩桶水液面相平時(shí)，相當(dāng)于將圖中左側(cè)桶中陰影部分的水移至圖中右側(cè)桶中的上方，這部分水的質(zhì)量為重心下降故重力勢(shì)能減少了 答案： 【總結(jié)提升】填補(bǔ)法解決重力勢(shì)能變化問題 解答流體重力勢(shì)能的變化及重力做功問題，用“填補(bǔ)法”比較簡捷，技巧是以部分液體為研究對(duì)象，把這部分液體填補(bǔ)到相應(yīng)的位置，這一部分液體的重力勢(shì)能變化量相當(dāng)于整體重力勢(shì)能的變化量，其實(shí)質(zhì)就是等效法。