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- 2021-06-02 发布
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7.4 重力势能 同步练习题解析(人教版必修 2)
1.关于重力势能,下列说法中正确的是( )。
A.重力势能只是由重物自身所决定
B.重力势能是标量,不可能有正、负值
C.重力势能具有相对性,所以其大小是相对的
D.物体克服重力所做的功等于物体增加的重力势能
2.物体在运动过程中克服重力做功为 100J,则下列说法中正确的应是( )。
A.物体的重力势能一定增加 100 J
B.物体的重力势能一定减少 100 J
C.物体的动能一定增加 100 J
D.物体的动能一定减少 100 J
3.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是( )。
A.物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量
B.在同一高度,将物体以初速度 v0 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一定相等
C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功
D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与
物体所增加的重力势能之和
4.大型拱桥的拱高为 h,弧长为 L,如图所示,质量为 m 的汽车在以不变的速率 v 由
A 点运动到 B 点的过程中,以下说法正确的是 ( )。
A.由 A 到 B 的过程中,汽车的重力势能始终不变,重力始终不做功
B.由 A 到 B 的过程中,汽车的重力势能的增量为零,重力的总功等于零
C.汽车的重力势能先增大后减小,总的变化量为 0,重力先做正功,后做负功,总功
为零
D.汽车的重力势能先增大后减小,上坡时重力做负功,下坡时做正功,总功为零
5.一实心铁球与一实心木球质量相等,将它们放在同一水平地面上,下列结论中正确
的是( )。
A.铁球的重力势能大于木球的重力势能
B.铁球的重力势能等于木球的重力势能
C.铁球的重力势能小于木球的重力势能
D.上述三种情况都有可能
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6.把一个物体从地面竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是 h,若物体的质量为
m,所受的空气阻力恒为 f,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中( )。
A.重力所做的功为零
B.重力所做的功为 2mgh
C.空气阻力做的功为零
D.空气阻力做的功为-2fh
7.如图所示,一条铁链长为 2 m,质量为 10 kg,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,物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?
8.如图所示,长为 2l 的细杆中点有一转轴 O,两端分别固定质量为 2m、m 的小球 a
和 b,当杆从水平位置转到竖直位置时,小球 a 和 b 构成的系统的重力势能如何变化,变化
了多少?
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答案与解析
1. 答案:CD
2. 答案:A
3. 答案:AB
4. 答案:BD
5. 答案:C
解析:由于铁球和木球的密度不同,所以,质量相等的铁球和木球,木球的体积较大,
放在同一水平面上时,木球的重心高。因此,木球的重力势能大于铁球的重力势能。
6. 答案:AD
解析:上升过程中重力做功为-mgh,下降过程中重力做功为 mgh,所以整个过程中重
力做功为零。上升过程中阻力向下,故阻力做功为 Wf=-fh,下降过程中,阻力向上,故阻
力做功为 Wf=-fh,所以整个过程中阻力做功为-2fh,故选 A、D。
7. 答案:98 J 增加了 98 J
解析:铁链从初状态到末状态,它的重心位置提高了
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lh ,因而物体克服重力所做的
功为 1 1 10 9.8 2J 98J2 2W mgl ,铁链的重力势能增加了 98 J。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 Ep1=0,
2 2p
mglE ,铁链重力势能的变化 2 1
1 10 9.8 2J 98J2 2p p
mglEp E E ,即铁
链重力势能增加了98 J。
8. 答案:减少 mgl
解析:分析整个过程,a 球的重力做正功,而 b 球的重力做负功,故 a 球的重力势能减
少ΔEpa=-2mgl;b 球的重力势能增加ΔEpb=m gl,系统重力势能变化量为ΔEp=-mgl,即
系统重力势能减少了 mgl。