《重力做功与重力势能的关系》重力做功与重力势能的关系 - 人教版高考物理复习物理知识点练习 - 读趣百科

《重力做功与重力势能的关系》重力做功与重力势能的关系

1多选题

(多选)关于重力做功和物体的重力势能，下列说法正确的是（　　）

A

当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少

B

物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加

C

地球上每一个物体的重力势能都有一个确定值

D

重力做功的多少与参考平面的选取无关

题目答案

ABD

答案解析

分析：

重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关．

解答：

解：A、当重力对物体做正功时，说明物体下降，故重力势能减小，故A正确；B、物体克服重力做功，说明重力做负功，物体上升，故重力势能增大，故B正确；C、重力势能的大小与零势能的选取有关，故地球上的物体其位置确定，但零势能面不确定的话，则其重力势能就不确定，故C错误；D、重力做功与初末位置的高度差有关，与零势能的选取无关，故D正确；故选：ABD．

点评：

解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关．以及知道重力做功和重力势能变化的关系，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．

纠错重做

2单选题

运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程．将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（　　）

A
阻力对系统始终做负功
B
系统受到的合外力始终向下
C
重力做功使系统的重力势能增加
D
任意相等的时间内重力做的功相等

题目答案

A

答案解析

分析：

当力和位移的夹角为锐角时，力对物体做正功，当力和位移的夹角为钝角时，力对物体做负功，根据人的运动状态可以确定人的受力的情况，从而可以分析力做功的情况．

解答：

解：A、阻力的方向始终与人的运动的方向相反，所以阻力对系统始终做负功，故A正确．

B、运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，在减速下降的过程中，由牛顿第二定律可知，此时合力的方向是向上的，所以B错误．

C、在下降的过程中重力做正功，由能的转化和做功的关系，可知此时物体的重力势能减小，所以C错误．

D、由重力做的功W=mgh可知，由于人不是匀速运动的，在相等的时间内下降的高度不同，所以任意相等的时间内重力做的功不相等，故D错误．

故选A．

点评：

本题考查的是学生对功的理解，根据功的定义可以分析做功的情况．

纠错重做

3单选题

如图所示，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，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(开始时弹簧为原长)是H，则物体重力势能增加了(　　)

A
MgH
B
MgH+$\frac {M_g}{k}$
C
MgH-$\frac {M_g}{k}$
D
MgH-$\frac {Mg}{k}$

题目答案

C

答案解析

分析：

知道手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动，可以看成物体是处于平衡状态．

根据胡克定律求出弹簧的形变量，再求出物体上升的高度．

解答：

解：手拉着弹簧上端P点缓慢向上移动，可以看成物体是处于平衡状态．

根据胡克定律得：

弹簧的伸长量△x=$\frac {Mg}{k}$

在这一过程中，P点的位移是h．

所以物体上升的高度为H-$\frac {Mg}{k}$

所以物体重力势能的增加量为MgH-$\frac {M_g}{k}$

故选C．

点评：

能够通过问题情境分析找出一些条件，分清P点的位移和物体的位移关系．

纠错重做

4多选题

(多选)关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是（　　）

A
物体克服重力做的功等于重力势能的增加
B
在同一高度，将物体以初速v_0向不同的方向抛出，从抛出到落地过程中，重力做的功相等，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，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和

题目答案

AB

答案解析

分析：

重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加；重力做的功等于重力势能的减小量．

解答：

解：A、物体克服重力做的功等于重力势能的增加，故A正确

B、在同一高度，将物体以初速v_0向不同的方向抛出，从抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等，故B正确

C、重力势能具有相对性，重力势能的大小与零势能面的选取有关，重力势能等于零的物体，可以对别的物体做功，故C错误

D、用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功，物体克服重力做的功与物体所增加的重力势能相等，故D错误

故选：AB．

点评：

本题关键明确重力做功的特点以及重力做功与重力势能变化之间的关系，基础题．

纠错重做

5单选题

物体1的重力势能E_p1=3J，物体2的重力势能E_p2=-3J，则（　　）

A
E_p1=E_p2
B
E_p1＞E_p2
C
E_p1＜E_p2
D
无法判断

题目答案

B

答案解析

分析：

重力势能表达式E_p=mgh中，h为物体相对零势能面的高度，因此重力势能大小和零势能面的选取有关．

解答：

解：物体1的重力势能E_p1=3J，表示其重力势能比零势能大3J，物体2的重力势能E_p2=-3J，表示其重力势能比零势能小3J，则物体1的重力势能比物体2的重力势能大，即E_p1＞E_p2．

故选：B．

点评：

本题比较简单，直接考查了重力势能的计算，正确理解公式中物理量的含义是正确应用公式的前提，同时注意零势能面的选取．

纠错重做

6单选题

甲、乙两个物体的位置如图所示，质量关系m_甲＜m_乙，甲在桌面上，乙在地面上，若取桌面为零势能面，甲、乙的重力势能分别为Ep$_1$、Ep$_2$，则有(　　)

A
Ep$_1$＞Ep$_2$
B
Ep$_1$＜Ep$_2$
C
Ep$_1$=Ep$_2$
D
无法判断

题目答案

A

答案解析

分析：

重力势能表达式E_p=mgh中，h为物体相对零势能面的高度，重力势能大小和零势能面的选取有关．

解答：

解：以桌面为零势能面，小球甲相对于零势能面的高度为0，则甲的重力势能为 E_p1=0；

小球乙在零势能面的下方，重力势能比零小，为负值，即E_p2＜0，所以有：Ep$_1$＞Ep$_2$．

故选：A．

点评：

本题关键要注意重力势能的相对性，知道物体在零势能面上方时，重力势能为正值，相反，物体在零势能面下方时，重力势能为负值，正负表示重力势能的相对大小，不表示方向．

纠错重做

7单选题

如右图所示，质量为m的小球，从桌面以上h高处的A点下落到地面上的B点，桌面的高度为H，若选桌面为参考平面，设小球在A、B两点的重力势能分别为E_p1和E_p2，则

(　　)

A
E_p1=-mgh，E_p2=mgH
B
E_p1=mg(h+H)，E_p2=0
C
E_p1=mgh，E_p2=-mgH
D
E_p1=0，E_p2=-mg(h+H)

题目答案

C

答案解析

分析：

解决本题需要掌握：重力势能表达式E_p=mgh中，h为物体相对零势能面的高度，因此重力势能大小和零势能面的选取有关．

解答：

解：以桌面为零势能参考平面，小球在A点相对于参考平面的高度为h，重力势能为E_p1=mgh；

小球在B点相对于参考平面为-H，重力势能为E_p2=mgH；

故选：C．

点评：

本题比较简单，直接考查了重力势能的计算，正确理解公式中物理量的含义是正确应用公式的前提，同时注意零势能面的选取．

纠错重做

8单选题

关于重力势能的几种理解，正确的是（　　）

A
重力势能等于零的物体，一定不会对别的物体做功
B
相对于不同的参考平面物体其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
C
在同一高度将物体不论向任何方向抛出．只要抛出时的初速度大小相同，则落地时减少的重力势能必相等
D
放在地面的物体，它的重力势能一定等于零

题目答案

C

答案解析

分析：

重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关．

解答：

解：A、重力势能等于零的物体，重力势能可以减小为负值，故也可以对别的物体做功，故A错误；

B、相对不同的参考平面，物体具有不同数值的高度h，由公式E_p=mgh，可知物体具有不同数值的重力势能，虽然重力势能变化的计算不受影响，但重力势能的计算结果不同，故B错误；

C、从抛出到落地过程减少的重力势能△E_p=mg•△h，在同一高度将物体不论向任何方向抛出，落地过程重力势能的减小量相同，与初速度无关，故C正确；

D、放在地面上的物体，若不取地面为参考平面，则物体的重力势能不为零，故D错误；

故选：C

点评：

解决本题的关键知道重力势能的大小与零势能的选取有关，但重力势能的变化与零势能的选取无关．以及知道重力做功和重力势能变化的关系，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加．

纠错重做

9单选题

物体在某一运动过程中，受到的重力对它做了40J的负功，下列说法中正确的是（　　）

A
物体的高度一定下降了
B
物体的重力势能一定减少了40J
C
物体的重力势能的改变量不一定等于40J
D
物体克服重力做了40J的功

题目答案

D

答案解析

分析：

重力做功与重力势能的变化关系是：重力做正功重力势能减小，重力做负功重力势能增加，且重力做功的数值等于重力势能的变化数值．

解答：

解：重力做功与重力势能的变化关系是：重力做正功重力势能减小，重力做负功重力势能增加，且重力做功的数值等于重力势能的变化数值．

故重力做负功40J，则重力势能增加40J，高度增加，物体克服重力做功40J．故ABC错误，D正确．

故选：D．

点评：

本题重点是掌握重力做功与重力势能的变化关系是：重力做正功重力势能减小，重力做负功重力势能增加，且重力做功的数值等于重力势能的变化数值，是基础题目．

纠错重做