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學年高中物理第七章機械能守恒定律第節重力勢能課時追蹤檢測新人教版必修學年高中物理第七章機械能守恒定律第節重力勢能課時追蹤檢測新人教版必修PAGE學年高中物理第七章機械能守恒定律第節重力勢能課時追蹤檢測新人教版必修第七章第4節重力勢能課時追蹤檢測【增強基礎】1.(多項選擇)將同一物體分兩次舉高,每次舉高的高度相同,則()A.無論采用什么參照平面,兩種情況中,物體重力勢能的增加量相同B.無論采用什么參照平面,兩種情況中,物體最后的重力勢能相等C.不同樣樣的參照平面,兩種情況中,重力做功不等D.不同樣樣的參照平面,兩種情況中,最后的重力勢能必定不等解析:將同一物體分兩次舉高,每次舉高的高度相同,兩次戰勝重力做功相同,依據功能關系可知,兩次重力勢能的增加量也相同,A選項正確,C選項錯誤;重力勢能是相對量,與零勢面的采用相關,選不同樣樣的參照平面,物體最后的重力勢能不相等,B選項錯誤,D選項正確.答案:AD2.以以下列圖,質量為m的小球從高為eq\f(h,4)處的斜面上的D點以速度v1沿DC滾下,經過水平面BC后再滾上另一斜面,當它抵達h的A點時速度為v2,在這個過程中,重力做的功為()A.eq\f(mgh,4)B.eq\f(3mgh,4)C.-eq\f(3mgh,4)D.-eq\f(mgh,4)解析:依據重力做功的公式得W=mg(h1-h2)=-eq\f(3mgh,4),應選C.答案:C3.(2018·棗莊市薛城區期末)起重機將質量為50kg的物體從地面提升到10m高處,在這個過程中,以下說法中正確的選項是(g取10m/s2)()A.重力做正功,重力勢能減少5.0×103JB.重力做正功,重力勢能增加5.0×103JC.重力做負功,重力勢能減少5.0×103JD.重力做負功,重力勢能增加5.0×103J解析:解析題意可知,物體被提升,重力做負功,W=mgh=5.0×103J,依據功能關系可知,重力做正功物體重力勢能減少,重力做負功,重力勢能增加,重力勢能增加5.0×103J,D選項正確.答案:D4.(2018·邢臺期中)對于重力勢能,以下說法正確的選項是()A.重力勢能的大小只由物體自己決定B.物體與零勢面的距離越大,它的重力勢能也越大C.一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J,重力勢能變大了D.重力勢能的減少贊同能大于重力對物體做的功解析:重力勢能的大小與參照平面的采用相關,由物體與地球間的相對地點決定,A選項錯誤;物體位于零勢面的下方,與零勢面的距離越大,它的重力勢能越小,B選項錯誤;重力勢能是標量,正負號表示大小,一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J,重力勢能變大了,C選項正確;重力做功等于重力勢能的變化,重力做正功,重力勢能減小,重力做負功,重力勢能增加,D選項錯誤.答案:C5.蹦極是一項戶外休閑活動.體驗者站在約40米以上高度的地點,用原長為20米的彈性繩固定住后跳下,落地前彈起,頻頻彈起落下.忽略空氣阻力的影響,在人的整個運動過程中,以下說法正確的選項是()A.第一次下落過程中,游客能體驗失重感的位移為20mB.第一次下落20m后,游客開始做減速運動C.當游客下落到最低點時,游客的重力勢能最小D.第一次抵達最低點的瞬時,人的重力勢能為零解析:當游客下落20m時彈性繩抵達原長,此后連續下落時,彈力先小于重力,游客連續加快下落,此過程中,游客能體驗失重;此后彈力大于重力,游客加快度向上,開始減速,選項A、B錯誤;由能量關系可知,當游客下落到最低點時,游客所處高度最小,重力勢能最小,選項C正確;因不確定零重力勢能點,故無法知道第一次抵達最低點的重力勢能,選項D錯誤.應選C.答案:C【牢固易錯】6.如圖甲所示,勻質鏈條懸掛在天花板等高的A、B兩點,現將鏈條中點拉至AB中間地點C懸掛,如圖乙所示,則以下說法正確的選項是()A.天花板對鏈條的作使勁變大B.天花板在A點對鏈條的作使勁不變C.乙圖中鏈條最低點的張力為甲圖的eq\f(1,2)D.鏈條的重力勢能不變解析:解析兩圖可知,天花板對鏈條的作使勁大小等于鏈條的重力,故兩種情況下作使勁不變,A選項錯誤;乙圖中AC間鏈條質量小,則天花板在A點對鏈條的作使勁小,B選項錯誤;以圖甲中左側鏈條為研究對象,解析受力以以下列圖:F=eq\f(1,2)mgtanα,圖乙中鏈條質量減半,故乙圖中鏈條最低點的張力為甲圖的eq\f(1,2),C選項正確;整個鏈條的質量不變,由于乙圖中鏈條重心上漲,所以鏈條的重力勢能增大,D選項錯誤.答案:C7.以以下列圖,一個質量為M的物體放在水平面上,物體上方連結一根自然長度為L,勁度系數為k的輕彈簧,現用手拉著彈簧的上端P點(開始時彈簧處于原長)遲緩豎直向上提升,直到物體走開地面必定高度,在這一過程中P點的位移是H,則物體的重力勢能增加了()A.MgHB.MgH+eq\f(Mg,k)C.MgH-eq\f((Mg)2,k)D.MgH-eq\f(Mg,k)解析:對整個過程解析可知,剛開始P上移,彈簧伸長,而物體不動,直到P上移eq\f(Mg,k)后,彈簧不再伸長,物體走開地面隨彈簧一同遲緩上移,物體重心上移高度h=H-eq\f(Mg,k).所以物體的重力勢能增加量為MgH-eq\f((Mg)2,k).答案:C【能力提升】8.小伙伴在河岸做拋石子游戲.以以下列圖為河的橫截面表示圖,小亮自O點以垂直岸邊的水平速度向對岸拋石子.已知O點離水面AB的高度為h,O、A兩點間的水平距離為x1,水面AB的寬度為x2,河岸傾角為θ,重力加快度為g.(1)若石子直接落到水面上,求其在空中旅行的時間t;(2)為使石子直接落到水面上,求拋出時速度v0的范圍;(3)若石子質量為m,拋出速度大小為v時恰幸虧C點垂直撞擊河坡,求石子從O到C過程中減少的重力勢能ΔEp.解析:(1)若石子直接落到水面上,依據平拋運動規律可知,豎直方向上,h=eq\f(1,2)gt2,解得t=eq\r(\f(2h,g)).(2)為使石子直接落到水面上,拋出時速度的大小范圍是x1≤v0t≤x1+x2,解得x1eq\r(\f(g,2h))≤v0≤(x1+x2)eq\r(\f(g,2h)).(3)由題意可知,石子在C點垂直撞擊斜坡,即速度與斜坡垂直,依據幾何關系得,tanθ=eq\f(v,gt0),石子從O點到C點下降的高度H=eq\f(1,2)gteq\o\al(2,0),聯立解得,石子從O到C過程中減少的重力勢能ΔEp=mgH=eq\f(mv2,2tan2θ).答案:(1)eq\r(\f(2h,g))(2)x1eq\r(\f(g,2h))≤v0≤(x1+x2)eq\r(\f(g,2h))(3)eq\f(mv2,2tan2θ)9.以以下列圖,某工人用定滑輪提升重物,重物質量m=30kg,工人拉著繩從滑輪下方A處遲緩走到B處的過程中,工人對重物做功為多少?不計繩
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