2019-2020年高中物理 7.4重力勢(shì)能（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 7.4重力勢(shì)能（探究導(dǎo)學(xué)課型）課時(shí)提升作業(yè) 新人教版必修2一、選擇題(本題共5小題,每小題7分,共35分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.下列關(guān)于重力勢(shì)能與重力做功的說(shuō)法正確的是()A.重力做功的大小與物體的運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)B.重力做功的大小與參考平面的選取有關(guān)C.參考平面選取不同,重力勢(shì)能及重力勢(shì)能的變化都會(huì)發(fā)生變化D.重力勢(shì)能增加了2 J,其重力一定做了-2 J的功【解析】選D。重力做功的大小只與物體的運(yùn)動(dòng)初、末位置的高度差有關(guān),與物體的運(yùn)動(dòng)路徑或參考平面的選取無(wú)關(guān),A、B錯(cuò);重力勢(shì)能與參考平面的選取有關(guān),重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無(wú)關(guān),C錯(cuò);根據(jù)WG=-Ep得,重力勢(shì)能增加了2J,其重力一定做了-2J的功,D對(duì)。2.2013年12月2日,“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器順利發(fā)射升空,在探測(cè)器上升過(guò)程中,其重力做功和重力勢(shì)能變化的情況為()A.重力做正功,重力勢(shì)能減小B.重力做正功,重力勢(shì)能增加C.重力做負(fù)功,重力勢(shì)能減小D.重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增加【解析】選D?！版隙鹑?hào)”探測(cè)器發(fā)射時(shí)高度逐漸上升,它的重力做負(fù)功,重力勢(shì)能越來(lái)越大,故D正確。3.(多選)(xx駐馬店高一檢測(cè))將同一物體分兩次舉高,每次舉高的高度相同,則()A.不論選取什么參考平面,兩種情況中,物體重力勢(shì)能的增加量相同B.不論選取什么參考平面,兩種情況中,物體最后的重力勢(shì)能相等C.不同的參考平面,兩種情況中,重力做功不等D.不同的參考平面,兩種情況中,物體最后的重力勢(shì)能肯定不等【解析】選A、D。物體被舉高h(yuǎn)時(shí),重力做功WG=-mgh,而h與所選參考平面無(wú)關(guān),重力做功相等,C錯(cuò)誤。由重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系WG=-Ep得,兩次重力勢(shì)能的變化相同,A正確。根據(jù)重力勢(shì)能的定義Ep=mgh,選不同的參考平面,h不等,物體最后的重力勢(shì)能不相等,B錯(cuò)誤,D正確。4.(xx泰州高一檢測(cè))用繩子吊起質(zhì)量為m的物體,使它以加速度a勻加速升高h(yuǎn),在此過(guò)程中,物體增加的重力勢(shì)能為()A.mghB.mgh+mahC.mgh-mahD.mah【解析】選A。此過(guò)程中重力做功WG=-mgh,重力勢(shì)能的變化Ep=-WG=mgh,A正確?！咀兪接?xùn)練】質(zhì)量為m的物體,沿傾角為的光滑斜面由靜止下滑,當(dāng)下滑t時(shí)間時(shí)重力勢(shì)能減少量為()A.mg2t2sinB.mg2t2C.mg2t2D.mg2t2sin2【解析】選D。物體在光滑斜面上下滑,加速度a=gsin,t時(shí)間內(nèi)的位移x=gt2sin,下落的高度h=xsin=gt2sin2,所以重力勢(shì)能減少了mg2t2sin2,選項(xiàng)D正確。5.物體從某高度處做自由落體運(yùn)動(dòng),以地面為重力勢(shì)能零點(diǎn),下列所示圖像中,能正確描述物體的重力勢(shì)能與下落高度的關(guān)系的是()【解析】選B。設(shè)物體開(kāi)始下落時(shí)的重力勢(shì)能為Ep0,物體下落高度h過(guò)程中重力勢(shì)能減少量Ep=mgh,故物體下落高度h時(shí)的重力勢(shì)能Ep=Ep0-Ep=Ep0-mgh,即Ep-h圖像為傾斜直線,B正確。二、非選擇題(15分)6.如圖所示,桌面距地面0.8m,一物體質(zhì)量為2 kg,放在距桌面0.4 m的支架上(g取10m/s2)。以桌面為參考平面,計(jì)算物體在支架上時(shí)具有的重力勢(shì)能,并計(jì)算物體由支架下落到桌面的過(guò)程中,重力勢(shì)能減少了多少?【解題指南】求解該題注意以下兩點(diǎn):(1)重力勢(shì)能Ep=mgh中的h是相對(duì)于參考平面的高度。(2)重力勢(shì)能的減少量Ep減=Ep1-Ep2?！窘馕觥恳宰烂鏋閰⒖计矫?物體的高度為h1=0.4m物體的重力勢(shì)能為Ep1=mgh1=2100.4J=8J物體落至桌面時(shí)的重力勢(shì)能為Ep2=0,物體重力勢(shì)能的減少量為Ep=Ep1-Ep2=(8-0)J=8J答案:8 J8 J一、選擇題(本題共4小題,每小題7分,共28分。多選題已在題號(hào)后標(biāo)出)1.(xx攀枝花高一檢測(cè))一個(gè)100g的球從1.8m的高處落到一個(gè)水平板上又彈回到1.25m的高度,則整個(gè)過(guò)程中(g取10m/s2)()A.重力做功為1.8 JB.重力做了0.55 J的負(fù)功C.球的重力勢(shì)能一定減少0.55 JD.球的重力勢(shì)能一定增加1.25 J【解題指南】該題的解題思路:【解析】選C。整個(gè)過(guò)程重力對(duì)球做正功,其大小為W=mgh=mg(h1-h2)=0.55J,A、B錯(cuò)誤;重力做正功,重力勢(shì)能減少,且重力做多少正功,重力勢(shì)能就減少多少,因此球的重力勢(shì)能減少0.55J,C正確,D錯(cuò)誤?！咀兪接?xùn)練】(多選)物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服重力做功100J,則下列說(shuō)法中正確的是()A.物體的重力勢(shì)能一定增加了100 JB.物體的重力勢(shì)能一定減小了100 JC.重力對(duì)物體做功100 JD.重力對(duì)物體做功-100 J【解析】選A、D?？朔亓ψ龉?00 J,即重力做了100 J的負(fù)功,C錯(cuò),D對(duì)。由重力做功與重力勢(shì)能改變的關(guān)系知,物體的重力勢(shì)能增加了100 J,A對(duì),B錯(cuò)。2.某游客領(lǐng)著孩子游泰山時(shí),孩子不小心將手中的皮球滑落,球從A點(diǎn)滾到了山腳下的B點(diǎn),高度標(biāo)記如圖所示,則下列說(shuō)法正確的是()A.從A到B的曲線軌跡長(zhǎng)度不知道,無(wú)法求出此過(guò)程中重力做的功B.從A到B過(guò)程中阻力大小不知道,無(wú)法求出此過(guò)程中重力做的功C.從A到B重力做功mg(H+h)D.從A到B重力做功mgH【解析】選D。重力做功與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān),只與初、末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)。從A到B的高度差是H,故從A到B重力做功mgH,D正確。3.(多選)下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法,正確的是()A.重力勢(shì)能只跟物體所處的初末位置有關(guān),與物體實(shí)際經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān)B.重力勢(shì)能的變化,只跟重力做功有關(guān),和其他力做功多少無(wú)關(guān)C.重力勢(shì)能是矢量,在地球表面以上為正,在地球表面以下為負(fù)D.重力勢(shì)能的變化量等于重力對(duì)物體做的功【解析】選A、B。重力勢(shì)能是跟相對(duì)位置有關(guān)的能量,重力勢(shì)能的變化只跟重力做功有關(guān),跟物體受不受其他力、其他力做不做功、以及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都沒(méi)有關(guān)系,A、B對(duì);重力勢(shì)能是標(biāo)量,但有正負(fù),正值表明物體處在零勢(shì)能參考平面上方,負(fù)值表明物體處在零勢(shì)能參考平面下方,C錯(cuò);重力勢(shì)能的變化量等于重力對(duì)物體做功的負(fù)值,D錯(cuò)。4.(多選)(xx錦州高一檢測(cè))質(zhì)量為m的物體,由靜止開(kāi)始下落,由于空氣阻力作用,下落的加速度為g,在物體下落h的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是()A.物體重力做的功為mghB.物體所受阻力做功為C.物體重力勢(shì)能減少了mghD.物體克服阻力所做的功為【解析】選A、C、D。因物體的加速度為g,由牛頓第二定律可知,mg-Ff=ma解得空氣阻力Ff=mg。重力做功WG=mgh,阻力做功Wf=-mgh,A、D對(duì),B錯(cuò);重力做功等于重力勢(shì)能的改變量,重力做正功,故重力勢(shì)能減小mgh,C正確。二、非選擇題(本題共2小題,共22分)5.(10分)在排球比賽中,某運(yùn)動(dòng)員用400N的力把質(zhì)量為270g的排球從2.8m的高度扣向?qū)Ψ降膱?chǎng)地內(nèi)。在球被扣到落地的過(guò)程中,排球的重力勢(shì)能如何變化?(g取10m/s2)【解析】排球重力G=mg=2.7N,排球在空中運(yùn)動(dòng)下落的高度h=2.8m,故該過(guò)程中重力做功:WG=mgh=2.72.8J=7.56J,重力勢(shì)能變化Ep=-WG=-7.56J,即重力勢(shì)能減少了7.56J。答案:減少7.56J6.(12分)在離地面80m處無(wú)初速度釋放一小球,小球質(zhì)量為m=200g,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,取最高點(diǎn)所在水平面為參考平面,求:(1)在第2s末小球的重力勢(shì)能;(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢(shì)能的變化?！窘馕觥?1)在第2s末小球所處的高度:h=-gt2=-1022m=-20m重力勢(shì)能Ep=mgh=0.210(-20)J=-40JEp<0說(shuō)明小球在參考平面的下方。(2)在第3s末小球所處的高度h=-gt2=-1032m=-45m第3s內(nèi)重力做功:W=mg(h-h)=0.210(-20+45)J=50J,即小球的重力勢(shì)能減少50J。答案:(1)-40J(2)50J減少50J【總結(jié)提升】重力勢(shì)能變化的兩種求解方法方法一:應(yīng)用重力勢(shì)能變化公式Ep=Ep2-Ep1來(lái)求。具體方法是首先選取參考平面,然后應(yīng)用Ep=mgh求出物體在初、末位置的重力勢(shì)能,再代入定義式Ep=Ep2-Ep1求出重力勢(shì)能變化量。方法二:應(yīng)用重力勢(shì)能變化與重力做功的關(guān)系來(lái)求。先根據(jù)條件確定初、末位置的高度差h,代入WG=mgh求出重力做的功,再利用關(guān)系式Ep=-WG確定出重力勢(shì)能的變化量。