PAGE6-課時(shí)分層作業(yè)(十四)(時(shí)間：40分鐘分值：100分)[基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)練]選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分)1．(多選)下面關(guān)于重力做功及重力勢(shì)能的說(shuō)法中，正確的是()A．兩物體A、B，A的高度是B的2倍，那么A的重力勢(shì)能也是B的2倍B．假如考慮空氣阻力，從某一高度下落一物體到達(dá)地面，物體重力勢(shì)能的削減要比無(wú)阻力自由下落時(shí)重力勢(shì)能削減得少C．重力做功的多少，與參考平面的選取無(wú)關(guān)D．相對(duì)不同的參考平面，物體具有不同數(shù)值的重力勢(shì)能，但這并不影響探討有關(guān)重力勢(shì)能的問(wèn)題CD[由重力勢(shì)能的計(jì)算公式Ep＝mgh可知，重力勢(shì)能由mg和h共同確定，故A錯(cuò)誤；由ΔEp＝－mgh可知，重力勢(shì)能的變更只與mgh有關(guān)，而與阻力無(wú)關(guān)，故B錯(cuò)誤，C正確；雖然重力勢(shì)能具有相對(duì)性，選擇不同的參考平面，物體具有不同重力勢(shì)能的數(shù)值，但這并不影響對(duì)重力勢(shì)能的探討，故D正確．]2．關(guān)于重力勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A．重力勢(shì)能有正、負(fù)值，表示物體的重力勢(shì)能是矢量B．只要物體在水平面以下，其重力勢(shì)能為負(fù)值C．衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，當(dāng)由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其重力勢(shì)能減小D．重力勢(shì)能是地球與物體所組成的系統(tǒng)共有的D[重力勢(shì)能有正、負(fù)值，其正負(fù)表示物體的重力勢(shì)能的大小，重力勢(shì)能是標(biāo)量，故A錯(cuò)誤；重力勢(shì)能的大小與零勢(shì)能面的選取有關(guān)，在零勢(shì)能面下方，物體重力勢(shì)能為負(fù)值，在零勢(shì)能面上方，物體重力勢(shì)能為正值，在零勢(shì)能面上，物體重力勢(shì)能為零，故B錯(cuò)誤；衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動(dòng)，當(dāng)由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，其重力勢(shì)能增加，故C錯(cuò)誤；重力勢(shì)能是物體和地球共有的，而不是物體單獨(dú)具有的，離開地球物體將不再具有重力勢(shì)能，故D正確．]3．如圖所示，一物體從A點(diǎn)動(dòng)身，分別沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上拋出，運(yùn)動(dòng)后到達(dá)同一水平面上的B、C、D三點(diǎn)．關(guān)于重力的做功狀況，下列說(shuō)法正確的是()A．沿AB面滑下時(shí)，重力做功最多B．沿AC面滑下時(shí)，重力做功最多C．沿AD拋物線運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做功最多D．三種狀況下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力做的功相等D[由于重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置的高度差有關(guān)．故D正確．]4．一個(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)程中重力對(duì)球所做的功及球的重力勢(shì)能的變更是(g取10m/s2)()A．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負(fù)功C．物體的重力勢(shì)能肯定削減0.55JD．物體的重力勢(shì)能肯定增加1.25JC[整個(gè)過(guò)程中重力做功WG＝mgΔh＝0.1×10×0.55J＝0.55J，故重力勢(shì)能削減0.55J，所以選項(xiàng)C正確．]5．(多選)如圖所示，物體沿不同的路徑從A運(yùn)動(dòng)到B，其中按不同的路徑：①有摩擦作用；②無(wú)摩擦作用，③無(wú)摩擦，但有其他外力拉它．比較這三種狀況下重力做的功W1、W2、W3，重力勢(shì)能的變更量ΔEp1、ΔEp2、ΔEp3的關(guān)系，以下正確的是()A．W1＞W(wǎng)2＞W(wǎng)3 B．W1＝W2＝W3C．ΔEp1＝ΔEp2＝ΔEp3 D．ΔEp1＜ΔEp2＜ΔEp3BC[重力做功與路徑無(wú)關(guān)，取決于物體初、末位置，且與物體受不受其他力無(wú)關(guān)．重力勢(shì)能的變更量只取決于重力做的功，因此，三種狀況下重力做功相同，重力勢(shì)能的變更量也相同．]6.如圖所示，ACP和BDP是豎直平面內(nèi)兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道，A、P、B三點(diǎn)位于同一水平面上，C和D分別為兩軌道的最低點(diǎn)，將兩個(gè)質(zhì)量相同的小球分別從A和B兩處同時(shí)無(wú)初速度釋放，則()A．沿BDP光滑軌道運(yùn)動(dòng)的小球的重力勢(shì)能恒久為正值B．兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，重力做功相等C．兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能相等D．兩小球剛起先從A和B兩處無(wú)初速度釋放時(shí)，重力勢(shì)能相等D[不管選哪一點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)相對(duì)零勢(shì)能面的豎直高度均相等，所以重力勢(shì)能相等，D正確；兩小球到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)，重力勢(shì)能不相等，C錯(cuò)誤；重力勢(shì)能Ep＝mgh，具有相對(duì)性，假如選A、P、B三點(diǎn)在零勢(shì)能參考面上，則兩球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的重力勢(shì)能恒為負(fù)值；假如選C點(diǎn)在零勢(shì)能參考面上，則兩球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的重力勢(shì)能恒為正值，A錯(cuò)誤；另外，重力做功跟路徑無(wú)關(guān)，只取決于物體在初始和終末兩點(diǎn)在豎直方向的高度，兩球從起先運(yùn)動(dòng)到到達(dá)C點(diǎn)和D點(diǎn)時(shí)豎直高度不等，所以，重力做功不相等，B錯(cuò)誤．]7.如圖所示虛線是一跳水運(yùn)動(dòng)員在跳水過(guò)程中其重心運(yùn)動(dòng)的軌跡，則從起跳至入水的過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員的重力勢(shì)能()A．始終減小B．始終增大C．先增大后減小D．先減小后增大C[運(yùn)動(dòng)員的重心高度先增大后減小，所以其重力勢(shì)能Ep＝mgh也先增大后減小，C項(xiàng)正確．]8．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)，下列所示圖象中，能正確描述物體的重力勢(shì)能與下落高度的關(guān)系的是()B[設(shè)物體起先下落時(shí)的重力勢(shì)能為Ep0，物體下落高度h過(guò)程中重力勢(shì)能削減量ΔEp＝mgh，故物體下落高度h時(shí)的重力勢(shì)能Ep＝Ep0－ΔEp＝Ep0－mgh，即Ep-h圖象為傾斜直線，B正確．][實(shí)力提升練]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．魔方，英文名為Rubik′sCube，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運(yùn)動(dòng)．通常泛指三階魔方．三階魔方形態(tài)是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個(gè)質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對(duì)它做功至少為()A.eq\r(2)mgaB.eq\f(\r(2)mga,2)C.eq\f(\r(2)＋1mga,2)D.eq\f(\r(2)－1mga,2)D[推力對(duì)物體所做的功，增加了物體的重力勢(shì)能，即WF＝ΔEp，ΔEp＝mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)a－\f(1,2)a))＝eq\f(\r(2)－1,2)mga，故選D.]2．(多選)質(zhì)量為m的物體，由靜止起先下落，由于空氣阻力作用，下落的加速度為eq\f(4,5)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eq\f(mgh,5)C．物體重力勢(shì)能削減了mghD．物體克服阻力所做的功為eq\f(mgh,5)ACD[因物體的加速度為eq\f(4,5)g，由牛頓其次定律可知，mg－Ff＝ma解得空氣阻力Ff＝eq\f(1,5)mg.重力做功WG＝mgh，阻力做功Wf＝－eq\f(1,5)mgh，A、D對(duì)，B錯(cuò)；重力做功與重力勢(shì)能變更的關(guān)系WG＝－ΔEp，重力做正功，故重力勢(shì)能減小mgh，C對(duì)．]3．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體，放在水平地面上，物體上方安裝一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕彈簧處于原長(zhǎng)，現(xiàn)用手拉著彈簧上端的P點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)，直到物體離開地面一段距離，在這一過(guò)程中，P點(diǎn)的位移(起先時(shí)彈簧處于原長(zhǎng))是H，則物體重力勢(shì)能的增加量為()A．MgH B．MgH＋eq\f(M2g2,k)C．MgH－eq\f(M2g2,k) D．MgH－eq\f(Mg,k)C[物體離開地面時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)x＝eq\f(Mg,k)，重物上升的高度h＝H－x，重力勢(shì)能增加量Ep＝Mgh＝MgH－eq\f(M2g2,k)，所以正確答案為C.]4．如圖所示，在水平地面上平鋪著n塊磚，每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h.假如工人將磚一塊一塊地疊放起來(lái)，那么工人至少做功()A．n(n－1)mgh B．eq\f(1,2)n(n－1)mghC．n(n＋1)mgh D．eq\f(1,2)n(n＋1)mghB[把n塊磚看成一個(gè)整體，其總質(zhì)量是M＝nm，以地面為零勢(shì)能面，n塊磚都平放在地上時(shí)，其重心都在eq\f(h,2)高處，所以n塊磚的初始重力勢(shì)能為E1＝eq\f(nmgh,2).當(dāng)n塊磚疊放在一起時(shí)，其總高度為H＝nh，其總的重心位置在eq\f(H,2)＝eq\f(nh,2)處，所以末態(tài)重力勢(shì)能為E2＝nmgeq\f(H,2)＝eq\f(n2mgh,2)，人做的功至少等于重力勢(shì)能的增量，即W＝ΔEp＝E2－E1＝eq\f(nn－1mgh,2).]二、非選擇題(本題共2小題，共28分)5．(14分)如圖所示，總長(zhǎng)為2m的光滑勻質(zhì)鐵鏈，質(zhì)量為10kg，跨過(guò)一光滑的輕質(zhì)定滑輪．起先時(shí)鐵鏈的兩底端相齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)某一端起先下落，求：從鐵鏈剛起先下落到鐵鏈剛脫離滑輪這一過(guò)程中，重力對(duì)鐵鏈做了多少功？重力勢(shì)能如何變更？(g取10m/s2)[解析]如圖所示，起先時(shí)鏈條重心在A處，離開滑輪時(shí)重心位置在B處，即重心下降了0.5m．所以重力做功WG＝10×10×0.5J＝50J．重力勢(shì)能削減50J.[答案]50J削減50J6．(14分)世界聞名撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員——烏克蘭名將布勃卡身高1.83m，體重82kg，他曾35次打破撐桿跳高世界紀(jì)錄，目前仍保持著6.14m的世界紀(jì)錄．請(qǐng)你回答以下兩個(gè)問(wèn)題：(g取10m/s2)(1)他最終跳過(guò)6.14m時(shí)，至少克服重力做多少功？(2)他的重力勢(shì)能變