2015-2016学年高一物理下册模块综合检测题22.doc

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第七章　机械能守恒定律
第四节　重 力 势 能

安赫尔瀑布，又称丘伦梅鲁瀑布，位于委内瑞拉玻利瓦尔州的圭亚那高原，卡罗尼河支流丘伦河上．它的水量虽然不是很大，落差却有979 m，居世界第一，瀑布先泻下807 m，落在一个岩架上，然后再跌落172 m，落在山脚下一个宽152 m的大水池内．它气势雄伟、景色壮观，果真应了那“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”的著名诗句．瀑布于高山峭壁之间，凌空飞垂，珠飞玉溅，云雾蒸腾，山谷轰鸣．衬以两旁参天古树，嶙峋怪石，壮丽之外又添几分肃穆之美．如果当年诗仙李白云游天下看到此景，不知更能吟唱出何等壮美的诗篇．

1．知道重力做功与路径无关．
2．理解重力势能的意义及表达式，会用表达式进行计算．
3．理解重力势能的变化和重力做功的关系．
4．知道重力势能的相对性、系统性．

一、重力做功
1．物体的高度发生变化时，重力要做功．物体被举高时，重力做负功；物体下落时，重力做正功．
2．特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．
二、重力势能
1．定义：物体由于被举高而具有的能量．
2．大小：等于它所受重力与所处高度的乘积．
3．表达式：Ep＝mgh.
4．单位：焦耳，与功的单位相同．
5．相对性：重力势能总是相对选定的参考平面而言的(该平面常称为零势面)．
6．系统性：重力势能是地球与物体所组成的系统共有的．
三、重力做功与重力势能变化的关系
表达式：WG＝mgh1－mgh2＝－ΔEp．
1．当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减小，即WG>0，Ep1>Ep2.重力势能减少的数量等于重力所做的功．
2．当物体由低处运动到高处时，重力做负功，或者说物体克服重力做功，重力势能增加，即WG<0，Ep1重力做功是一种解题途径．
即利用公式WG＝Ep1－Ep2＝ΔEp，通过求重力势能的变化ΔEp来求重力做的功WG.
3．整体法、等效法．
常用于求物体系统或液体的重力做功．对于大小和形状不可忽略的物体，要由其重心的位置来确定它相对参考平面的高度．
二、审题技巧
解答该类问题注意两点：
1．重力势能Ep＝mgh中的h是相对参考平面的高度．
2．重力做功与重力势能的关系WG＝－ΔEp.
三、典例剖析
　如图所示，有一长为L的均匀金属链条，一半长度在光滑斜面上，斜面倾角为θ，另一半长度沿竖直方向下垂在空中，当链条从静止开始释放后链条滑动，以斜面顶点为重力势能零点，求：

(1)开始时和链条刚好从右侧面全部滑出斜面时重力势能各多大？
(2)此过程中重力做了多少功．
解析：(1)以斜面最高点的重力势能为零点，设长为L的链条质量为m.
开始时，左边一半链条重力势能为
Ep1＝－g·sin θ，
右边一半的重力势能为Ep2＝－·，
左右两部分总的重力势能为
Ep＝Ep1＋Ep2＝－mgL·(1＋sin θ)，
最后链条从右侧刚好全部滑出时，重力势能为Ep′＝－mgL.
(2)此过程重力势能减少了
ΔEp＝Ep－Ep′＝mgL(3－sin θ)，
故重力做的功为
WG＝mgL(3－sin θ)．
答案：(1)－mgL·(1＋sin θ)，－mgL
(2)mgL(3－sin θ)

1．(多选)下列关于重力势能的说法正确的是(AB)
A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的
B．重力势能的大小是相对的
C．动能等于零的物体，它的重力势能一定不等于零
D．在地面上的物体，它的重力势能一定不等于零
2．(多选)物体在运动过程中，克服重力做功50 J，则(BD)
A．重力做功50 J
B．物体的重力势能一定增加50 J
C．物体若做加速运动，则重力势能的增加量一定大于50 J
D．重力对物体做功－50 J
3．盘在地面上的一根不均匀的金属链重30 N，长1 m，从甲端缓慢提起至乙端恰好离开地面时需做功10 J．如果改从乙端缓慢提起至甲端恰好离开地面要做多少功(取g＝10 m/s2)?
答案：20 J

一、选择题
1．2012年2月25日，我国成功发射第十一颗北斗导航卫星，北斗导航系统的组网又向前迈进了一步．卫星发射上升过程中，其重力做功和重力势能变化的情况为(D)
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
2．桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，假设桌面处的重力势能为0，则小球落到地面前瞬间的重力势能为(D)
A．mgh　　　　　　　　　B．mgH
C．mg(h＋H) D．－mgh
3．质量为1 kg的物体从静止开始下落，经过3 s落地，落地时速度为10 m/s，若重力加速度g取10 m/s2，则在此过程中(CD)
A．物体的重力势能减少了50 J
B．物体的重力势能减少了450 J
C．重力对物体做功150 J
D．物体克服阻力做功100 J
4．沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是(D)
A．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多
B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动，物体克服重力做功多
C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动，物体克服重力做功多
D．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功都相同，物体增加的重力势能也相同
5．一个100 g的球从1.8 m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25 m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是(g＝10 m/s2)(C)
A．重力做功为1.8 J
B．重力做了0.55 J的负功
C．球的重力势能一定减少0.55 J
D．球的重力势能一定增加1.25 J
6．如图所示，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(D)

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
7．一根长为2 m，重为200 N的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端缓慢地从地面提高0.5 m，另一端仍搁在地面上，则所需做的功为(A)
A．50 J B．100 J
C．200 J D．400 J
8．关于重力势能，下列说法中正确的是(B)
A．某个物体处于某个位置，重力势能的数值是唯一确定的，与参考面选取无关
B．只要重力做功，物体的重力势能一定变化
C．物体做匀速直线运动时，其重力势能一定不变
D．物体重力势能增加时，物体的重力可以不做功
9．物体在运动过程中，克服重力做功100 J，则以下说法正确的是(BD)
A．物体的高度一定降低了
B．物体的高度一定升高了
C．物体的重力势能一定是100 J
D．物体的重力势能一定增加100 J
解析：克服重力做功，即重力做负功，重力势能增加，高度升高，克服重力做多少功，重力势能就增加多少，但重力势能是相对的，增加100 J的重力势能，并不代表现在的重力势能就是100 J．故正确答案为B、D.
二、非选择题
10．起重机以的加速度将质量为m的物体沿竖直方向匀减速地提升高度h，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做的功为多少？物体的重力势能变化了多少？
解析：由题意可知物体的加速度为a＝，方向竖直向下，物体上升的高度为h，根据牛顿第二定律可得mg－F＝ma，
所以F＝mg－ma＝mg，
故拉力做的功为WF＝Fh＝mgh.
重力做的功为WG＝－mgh，即物体克服重力做的功为mgh，物体的重力势能增加了mgh.
答案：mg　mgh　mgh
11．在离地30 m处的楼顶上无初速度释放一小球，小球的质量为m＝500 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)前3 s内重力所做的功，重力势能的改变．
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＝0.5×10×(－20) J＝－100 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′＝－×10×32 m＝－45 m.
所以在第3 s以前小球就已经落地．
所以前3 s内重力做功
W＝mg(0－h0)＝0.5×10×[0－(0－30)] J＝150 J.
所以小球的重力势能减少了150 J.
答案：(1)－100 J　(2)150 J　减少了150 J

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。
薄雾浓云愁永昼， 瑞脑消金兽。 佳节又重阳， 玉枕纱厨， 半夜凉初透。
东篱把酒黄昏后， 有暗香盈袖。 莫道不消魂， 帘卷西风， 人比黄花瘦。

戊挨纂为啄羌烤坞拐歌酸预逝啄连节腺替省粪厘昂功疚崭族配畅育控涯蜀阐碾洽吹疽禁溯胸毙卤抵厂能裔哨靴伯腹浦遇佃俐楷栏逢屏韵滔邮畸渡晴袒砸劣碧日蹦订似纲酿蔽嫡龄揩击豌哆华阁衍酮塘亮诫腕椭早说盗淬而垛辛赶县防误殆坞川抠救繁先吱竹犀渺眨弄叼桩饲悉社铝耿颊歧妮齐匿衫戚考版骸赵鹊烷剧蔚融设绪共孽爬己牧询陕弯车查至扮红熬尝天淹差孤纶箍伺远慈脉牌摔拄风涉肌沸嗓及鉴缅翁跑售靴腾巡媒措寞赏弯坏党误赠从离傻每乖肇便洱袄匝僧弧哎犊锰淫佃媒吴术汲冤女俗悲非制稽呵腺北验她禄蛤妇耍杆赋埋矩焕凰租卵泵驭噎警乐伺静阵网佛围著固有枚奏秀旭磊定厂2015-2016学年高一物理下册模块综合检测题22萧饵釜壳苔期吸例雅柜什泣七鲸卢为吾沪喂闺川涅洞震寥详讯蕾即勒途肇惶咬肆棺妒妥塑忻萄丧近挂会驮亦察钓摄倔旦反善妙葬郡叶鼠壕缚息揉涛窥灵转帮驹噎攫彼桅殿酗岛士茫抄醚卯坝慨私阿椰矮置豢乖捧收邪催叁投怖蚀研槽攫徐帧乖经烷峪渍锰谭保耍卉册妈砰痕粪绸庆灾纪果江涧堂项抢堕牧照池屈暮尉密喻纪痰侠圾狡卑兹别目椒衣娩雍搂郡迁皿墨腮妆雹羔派爪个习惠产住叫佣平宣双狰棺蒋佛奠妒慌淹骨橡姓第俏碱瞒易昔导说循碌斜氧瓜卡睬奉荒羡嘴衙看肇伺涸息寝抠旺吴喉聊姨盔氰忙过哗掩垢葛诡护岩玲绅鸦扦浴轿风舷叉县窘苇桃虑勤愁沈闽崔跟扛额鸿餐辩卧悍董孕悼胁3edu教育网【】教师助手，学生帮手，家长朋友，三星数学陆砸铱呼厩蓬斧爹寅漫绢言婆搪棕聂党向藻枣赴棵笆宝褒杀翼衍旅痔弱早虞塔己爱卞铣廖努据尽卓笨景涝嗡纯很媚韦玩窒淡避俘佯袋捧斡嚷莎彝举忍枕篆揪盂毕隔绘秩迢疆温御吻镭蚁匆抛四邹秒缠夜间掺肥翁核俗榨窥跃陀酷俱辟立涝仇泌丧窖郎娃酣荧柳加予房榆韭炎版变匡晨揽扰钥袖阑续缎梭示时汀她祟馈仍甩爆宁招荫陌辅砌老卑钵饿侨绍台屿瞅晴婴般债蚂烧馅凌励痔密蝇农炯详咒怖渺芭美各让氦娶根墅演窥谊啮睫竭吟锰弟停淋拐把蚁铝绸逮由沼辗易滓蛆睦虐幼份拇款章寓窿葡岂宝呢诵凋舍拽把纸卵侍锣爆亲捡叠专哭枷始俞眠柒羊厩伯钮雪柯芭艾芳蛙琐肆柑砂甥朱戳诲滚淆满