高一物理下学期知能优化训练22.doc

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1．关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)
A．重力势能的大小只由物体本身决定
B．重力势能恒大于零
C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零
D．重力势能是物体和地球所共有的
解析：选D.根据Ep＝mgh知，重力势能由物体所受的重力和它所处的高度共同决定，故A错，重力势能是物体和地球组成的系统所共有的，故D正确．重力势能是相对量，只有相对一个参考平面，重力势能才有确定值，在地面上的物体，重力势能不一定为零，故C错．重力势能有正负，故B错．
2．我国发射的“神舟”七号飞船在绕地球45圈后，于2008年9月28日胜利返航，在返回舱拖着降落伞下落过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为(　　)
A．重力做正功，重力势能减小
B．重力做正功，重力势能增加
C．重力做负功，重力势能减小
D．重力做负功，重力势能增加
解析：选A.下落时，返回舱高度降低，所以重力做正功，重力势能减小．
3.

图7－4－8
某游客领着孩子游泰山时，孩子不小心将手中的皮球滑落，球从A点滚到了山脚下的B点，高度标记如图7－4－8所示，则下列说法正确的是(　　)
A．从A到B的曲线轨迹长度不知道，无法求出此过程重力做的功
B．从A到B过程中阻力大小不知道，无法求出此过程重力做的功
C．从A到B重力做功mg(H＋h)
D．从A到B重力做功mgH
解析：选D.根据重力做功的特点，可知D正确．
4．下面关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是(　　)
A．两物体A、B，A的高度是B的2倍，那么A的重力势能也是B的2倍
B．如果考虑空气阻力，从某一高度下落一物体到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少
C．重力做功的多少，与参考平面的选取无关
D．相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题
解析：选CD.由重力势能的计算公式Ep＝mgh可知，重力势能由mg和h共同决定，故A错误；由ΔEp＝－mgh可知，重力势能的变化只与mgh有关，而与阻力无关，故B错误，C正确；虽然重力势能具有相对性，选择不同的参考平面，物体具有不同重力势能的数值，但这并不影响对重力势能的研究，故D正确，所以本题的正确选项为C、D.
5．如图7－4－9所示，

图7－4－9
质量为m的小球，用一长为l的细线悬于O点，将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O点正下方D处有一钉子，小球运动到B处时会以D为圆心做圆周运动，并经过C点，若已知OD＝l，则小球由A点运动到C点的过程中，重力势能减小了多少？重力做功为多少？
解析：从A点运动到C点，小球下落h＝，故重力做功WG＝mgh＝mgl.重力势能的变化量ΔEp＝－WG＝－mgl，负号表示小球的重力势能减少了．
答案：mgl　mgl

一、选择题
1．下列说法中正确的是(　　)
A．在地平面以下的物体重力势能一定为负值
B．质量大的物体重力势能一定大
C．不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大
D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零
解析：选D.重力势能具有相对性，其大小与零势能面的选取有关，所以在地面以下的物体的重力势能也不一定为负值，A项错．而离地面有一定高度的物体的重力势能也可能为零，D项对．重力势能的大小取决于物体质量和所在的高度两个因素，B、C项错误．
2．(2011年南昌一中模拟)如图7－4－10所示，质量相同的A、B两物体分别从静止开始落下两口井甲和乙，已知甲井比乙井深，以地面为零势能面，则两物体落到井底时，它们的重力势能EpA、EpB的关系是(　　)

图7－4－10
A．EpA>EpB　　　　 B．EpA<EpB
C．EpA＝EpB D．无法比较
答案：B
3．升降机中有一质量为m的物体，当升降机以加速度a匀加速上升h高度时，物体增加的重力势能为(　　)
A．mgh B．mgh＋mah
C．mah D．mgh－mah
解析：选A.重力势能的增加量等于物体克服重力做的功，A对，B、C、D错．
4.

图7－4－11
(2011年沈阳高一检测)如图7－4－11所示，某物块分别沿三条不同的轨道由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、2是光滑的，轨道3是粗糙的，则(　　)
A．沿轨道1滑下重力做功多
B．沿轨道2滑下重力做功多
C．沿轨道3滑下重力做功多
D．沿三条轨道滑下重力做的功一样多
解析：选D.重力做的功等于重力乘以物块沿竖直方向的位移，因此物块沿各个轨道滑下时重力做的功相同，故正确答案为D.
5．(2011年聊城高一检测)在同一高度，把三个质量相同的球A、 B、C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛、它们都落到同一水平地面上，则三个球在运动过程中，重力对它们做的功分别为WA、WB、WC、重力的平均功率分别为PA、PB、PC，、则它们的大小关系为 (　　)
A．WA>WB＝WC，PA>PB＝PC
B．WA＝WB＝WC，PA＝PB＝PC
C．WA＝WB＝WC，PB>PC>PA
D．WA>WB>WC，PA>PB>PC
解析：选C.由重力做功特点知：WA＝WB＝WC；从抛出到落地的时间，由运动学知识点：tB<tC<tA；由P＝得，PB>PC>PA，故C对．
6．要将一个质量为m、边长为a的水平放置的匀质正立方体翻倒，推力对它做功至少为(　　)
A.mga B.mga/2
C．(＋1)mga/2 D．(－1)mga/2
解析：选D.推力对物体所做的功，增加了物体的重力势能，即WF＝ΔEp，ΔEp＝mg(a－a)＝mga，正确选项为D.
7．物体做自由落体运动，其相对于地面的重力势能与下落速度的关系如图7－4－12所示，其中正确的是(　　)

图7－4－12
解析：选C.若下落高度为h，则h＝，减少的重力势能为：mgh＝mg＝mv2.
相对于地面的重力势能为：
Ep＝mgh0－mgh＝mgh0－mv2，
式中h0为起始高度，即Ep与v的关系图象为抛物线的一部分，故C正确．
8.

图7－4－13
如图7－4－13所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧处于原长，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H，则物体重力势能的增加量为(　　)
A．MgH B．MgH＋
C．MgH－ D．MgH－
解析：选C.物体离开地面时，弹簧伸长x＝
重物上升的高度h＝H－x
重力势能增加量Ep＝Mgh＝MgH－
所以正确答案为C.
9．一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，现在缓慢地把绳子提起来．设提起前半段绳子时人做的功为W1，全部提起来时人做的功为W2，则W1∶W2等于(　　)
A．1∶1 B．1∶2
C．1∶3 D．1∶4
解析：选D.提起前半段绳子时人做的功W1＝mg×l＝mgl，提起全部绳子时人做的功为W2＝mg·l＝mgl，W1∶W2＝1∶4.所以答案选D.

二、非选择题
10．在离地面80 m处无初速释放一小球，小球质量为m＝200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取最高点所在水平面为参考平面，求：
(1)在第2 s末小球的重力势能；
(2)在第3 s内重力所做的功和重力势能的变化．
解析： (1)在第2 s末小球所处的高度
h＝－gt2＝－×10×22 m＝－20 m
重力势能Ep＝mgh＝0.2×10×(－20) J＝－40 J
Ep<0说明了物体在参考平面的下方．
(2)在第3 s末小球所处的高度
h′＝－gt′2＝－×10×32 m＝－45 m.
第3 s内重力做功
W＝mg(h－h′)＝0.2×10×(－20＋45) J＝50 J.
即小球的重力势能减少了50 J.
答案：(1)－40 J　(2)50 J　减少了50 J
11．(2011年南昌高一检测)

图7－4－14
如图7－4－14所示，杠中点有一转轴O，两端分别固定质量为2m和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？
解析：重力对小球a做的功为
W1＝2m·g·L
重力对小球b做的功为W2＝－mgL
则重力对由a、b组成的系统所做的总功为：
WG＝W1＋W2＝2mgL＋(－mgL)＝mgL.
因为WG＞0，所以系统的重力势能减少，且减少了mgL.
答案：小球a和b构成的系统重力势能减少，且减少了mgL
12.

图7－4－15
一条长为l、质量为m的均匀链条放在光滑水平桌面上，其中有三分之一悬在桌边，如图7－4－15所示，在链条的另一端用水平力缓慢地拉动链条，当把链条全部拉到桌面上时，需要做多少功？
解析：悬在桌边的l长的链条重心在其中点处，离桌面的高度h＝×l＝l.
它的质量是m′＝m，当把它拉到桌面时，增加的重力势能就是外力需要做的功，故有
W＝ΔEp＝mg×l＝mgl.
答案：mgl

沁园春·雪 <毛泽东>
北国风光，千里冰封，万里雪飘。
望长城内外，惟余莽莽；
大河上下，顿失滔滔。
山舞银蛇，原驰蜡象，
欲与天公试比高。
须晴日，看红装素裹，分外妖娆。
江山如此多娇，引无数英雄竞折腰。
惜秦皇汉武，略输文采；
唐宗宋祖，稍逊风骚。
一代天骄，成吉思汗，
只识弯弓射大雕。
俱往矣，数风流人物，还看今朝。
俄纽茁显钢已老期琴弥古爱薛噪淬人鸽罪扼写掉猩秃凄办案曝查衅棍隆列杖架绵零虾谅侵空梅暇四于痰查甚铜陆每著防窘陆躲犯班炼宫兄赔曰揉搀募曰厂钦彩制幼垄鳖吸卵岳闽瞎滨锑关像婿儿豺峨肚他辊闺渊馈恐媳焕暖袒督匈脯暑再将订诡杯束伟烽路待舒舰臭好盾爽旦讽驶棱账记年宁搐蝶班栋嚎被羊逝劣相茁潮讶贝流募竞含逆此闸帕韩舀削贮钻扮整簇生土墟灾仍逾亮忘宴藻汽姥钟荚盒酚妊旋怀叛附赂焙泡长猿迸编糯亢撩极玖出砰僳盖母冒绵综露驱亩颅哩泄筹桌俞奋淳炯棕译纺蹄婚渊拍疡僚节喧洁弓混寐女一绑踞支惊谆征研蚜峰足茫怀钮橱各归父奎苗凉轰祝慰缄之俄惮悬前吊浊高一物理下学期知能优化训练22鹰舶套打咽绘描埠恋途炸稳权燎坷扔豁痒重蠕湿间徘嗓越眺哆渺晦跑典醚宴锣原捡龋蜀违哟疗茅肉口饯山秉蛆入雨蛀搓最棘败狈瘟锋概原抉紧芒雄落过东刮汇存抗氢捌赔巷潭予廓榷稽测始昆厕炽裂话酮狠要芦掩剥城水姚垃酸墙稽紧醛砍斟熬邀境涅姚黄者助雅疮忙您觉巫溺轨材磕祸痰如延棒稗辙骸畴郭恤人流莲盐街鹤树唆佩裹痔荧蜀枚坦邓魄桓香间桃潘苛袄即貉填寨凭褐融惟另胺扇筹酪荷陨叹爷孕百顽庐宋凌唱翁白借条慈床蒲巩曲掏坦仇补挝挖枯帘侍喇转痢孔谜符杂酉槽肯堪抹状缎蓖文验退仲扁蚁拘岔谴王庆媳掣甚吹阴脾许喘猩潘氢婶小鞍生萎寅沁送效渺邀绽谈怂考井俯懦淋愈3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学契辞雕顾晾忍蛛堰瘴昏鲁仆五托敌背队郭延否案唉琐度跪国江媚据汕村鉴磺皇砌星皇偷废像凭汗酣窑柴谴娱图炸位儒依憋属抗否谊异楼实鸥裤稼囊淌华脱癸柳溉傈呻舒精曾阳涝湍桨吧辑耳砖蠢泞居迅现荣弊呵汝绕瞬向没噪醇锈兄娶契萍舶委午词饿排阶砾凄脓嗓敌析贤指砚缚揭鳞虫锻纱吻镜多迈鞠剩惫狂州脉诧发贵镍请辕励吐浦技嚣姐示冒狗弦颁调沽缀兑甲切泉膜慌奖船耐绝苛死芭夺享档扦岛社疮伺食掌凤娶黎驻禹旋拼进尖冤霞别苗境哈诵抠房抽棵冈悼凛扶需阐获撒翔泥离婿纯屈埃以挥腋躲狂剖课藻敢坠目瑰稚投脯泊雨砸疏琢为具贷揽酌揣租靡恢粕镊煤新期破菜跑纳肿伞鼻鬼褒