高一物理74_重力势能_习题答案

高一物理7-2-2第七章第4节重力势能习题1．质量相同的实心木球和铜球，放在同一水平桌面上，则它们的重力势能是：A．木球大；B．铜球大；C．一样大；D．不能比较。2．以下叙述中正确的是：A．重力对物体做功越多，物体的重力势能越少；B．物体克服重力做功越多，物体的重力势能越少；C．重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零；D．物体没克服重力做功，物体的重力势能不一定为零。3.如图1所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能（）A、mghB、mgHC、mg（H+h）D、mg（H-h）4.物体在运动过程中，克服重力做功50J，则()A.重力做功为50JB.物体的重力势能一定增加50JC.物体的重力势能一定减小50JD.重力做功为-50J5.用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离，那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法()A.重力做正功，拉力做负功，合力做功为零B.重力做负功，拉力做正功，合力做正功C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功6.井深8m，井上支架高为2m，在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能是(以地面为参考平面)()A.100JB.700JC.－100JD.无法确定7．一根长L＝2m，重力G＝200N的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端从地面抬高0.5m，另一端仍搁在地面上，则物体重力势能的变化量为(g＝10m/s2)()A．400JB．200JC．100JD．50J8．在距地面高5m的平台上，以25m/s的速率竖直向上抛出一质量为1kg的石块，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则抛出后第3s内重力对石块所做的功是()A．-100JB．50JC．100JD．0J9.空中某点，将三个相同小球以相同的速率v水平抛出、竖直上抛、竖直下抛，则从抛出到落地，下列说法正确的是()A.重力做功相同B.重力的平均功率相同C.竖直下抛的小球的重力平均功率最大D.落地时重力的瞬时功率相同10.甲、乙两物体，乙甲mm5，从很高的同一处自由下落2s，重力做功之比________，对地面的重力势能之比________.11．质量为5千克的铜球，从离地15米高处自由下落1s后，它的重力势能是____J，重力做功________J(g=10m/s2)12.在地面附近一个质量为5kg的物体，从零势面以上8m处下落到零势面以下2m处的过程中,重力势能的最大值是________J，重力做功是________J.(g=10m／s2)13.如图2所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为l、劲度系数为h的轻质弹簧，现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离在这一过程中，若P端上移的距离为H，求物体重力势能的增加量.图114．如图3所示，物体质量为M，与甲乙两弹簧相连接，乙弹簧下端与地面连接，甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为K1和K2，起初甲处于自由长度，现用手将弹簧的A端缓慢上提，使乙弹簧产生的弹力大小变为原来的32，则物体M增加的重力势能可能是。15．如图4所示，长度为l、质量为m的均匀的绳，一段置于水平的光滑桌面上，另一段a垂于桌面下，当绳下滑全部离开桌面时，求重力所做的功．图516.质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有1/4的长度悬在桌边缘，如图5所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少?17.如图6所示，一人造卫星绕地球作椭圆轨道运动，试比较该卫星在近地点与远地点时的重力势能大小。图618.质量为m的小木球从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h’，最终木球停在水面上。若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为Fμ，求：（1）木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少?它的重力势能变化了多少?（2）全过程中浮力对木球做了多少功?（3）分析木球的运动情况，根据你现有的知识能否求出水的阻力Fμ对木球做的总功?若能，请简要地说明思路。图2乙MFA甲图3图4高一物理7-2-2习题—答案123456789101112AADBBDCCDDAC5:1,5:1500J，250J400,50013.kmgHmg14．2223KgM，22235KgM15．lalmg22216、解法一：将开始桌面上的3/4的链条移至末态的下端43处，故重心下降了85L，所以重力势能减少了43mg·85L=3215，即ΔEp=－mgL3215解法二：设桌面为参考面，开始时重力势能Ep1=－mgLLmg321841，末态时重力势能Ep2=22mgLLmg。故重力势能变化△Ep=EP2－Ep1=－mgL3215。17、解析：设A、B两点距地球的距离分别为hA和hB。错解一：∵EpA=mghA，EpB=mghB，hAhB，EpA＜EpB错解二：设卫星在A、B两处时的重力加速度分别为gA与gB。则有EPA=mghA=mhAAAhGMmhGM2，EPB=mghB=mhBBBhGMmhGM2。∵hAhB∴EpAEpB正确解法：在AB连线上取A’点，使A与A’同处于以地心为圆心的同一圆弧上。则A’和A处时物体重力势能大小相等。另外，卫星由B至A’时，引力做正功，重力势能减小，故有EPBEpA错解的原因是公式Ep=mgh只能在地球表面及附近g值认为不变时才能适用，而卫星在A、B两点时的g值不同，重力势能的计算就不能用此公式了。18、7.（1）mgh（2）0（3）水的阻力对木球做的功是－mgh解析：（1）因为重力做功与路径无关，只与过程初、末状态的高度有关，所以全过程尽管木球在水下做了许多往复运动，但重力所做的功由h的大小决定，即WG=mgh。木球的重力势能减少了mgh。（2）水对木球的浮力是一个恒力，全过程木球在浮力作用下发生的位移是零。所以水的浮力做的功是零。或者从球在水中的每一个往复过程研究浮力对木球做的功：木球在水中下落时，浮力做负功，在水中上浮时浮力做等量的正功，所以木球的每一次往复运动，水的浮力对它做功都为零，全部往复运动过程，浮力做功也为零。（3）木球先是在空中自由下落，进入水中后由于阻力（包括浮力和因运动而产生的阻力Fμ）大于重力，木球做匀减速运动，直到速度为零。之后向上做加速运动，可能越出水面向上运动，至速度为零后再下落，但后一次在水中运动的深度将小于前一次深度，经过多次往复后，静止在水面上。从全过程来看木球的重力势能减少了，减少的重力势能通过克服水的阻力做功而转化为内能。根据功是能转化的量度知，球克服水的阻力Fμ做的功Wμ等于木球重力势能的减少，Wμ=mgh。