作业15 重力势能-【赢在暑假】2021年高一物理暑期培优练（人教版2019必修第二册）（解析版）

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作业 15 重力势能
单选题
1．如图所示，一条铁链长 l=1m，质量为 m=4kg，放在水平桌面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开
桌面的瞬间，重力加速度 g=10m/s2，则（　　）
A．铁链的重心位置升高了 1m B．铁链克服重力做功 40J
C．铁链的重力势能增加了 20J D．铁链的重力势能为 20J
【答案】C
【详解】
A．铁链从初状态到末状态，铁链全部离开桌面的瞬间，铁链的重心上升的高度为
故A错误；
BCD．铁链克服重力做功为
故铁链重力势能增加 20J，因零重力势能点不确定，不能确定重力势能的大小，故 C正确，BD 错误。
故选 C。
2．关于重力势能的说法正确的是（　　）
A．重力势能由重物本身因素决定
B．重力势能有负值，因此说重力势能是矢量
C．重力做功才有重力势能，重力不做功，物体就不具有重力势能
D．重力做功引起重力势能变化
【答案】D
【详解】
1
A．重力势能由重物本身的质量和高度以及重力加速度共同决定，A错误；
B．重力势能是标量，负号表示大小，不表示方向，B错误；
CD．重力做功引起重力势能的变化，即重力做功与重力势能变化联系，重力不做功表示重力势能不发生变
化，并不表示不具有重力势能，C错误 D正确。
故选 D。
3．如图所示，静止的小球沿不同的轨道由同一位置滑到水平桌面上，轨道高度为 h，桌面距地面高为 H，
小球质量为 m，则以下说法正确的是（　　）
A．小球沿竖直轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最少
B．小球沿曲线轨道下滑到桌面上的过程，重力做功最多
C．小球的重力势能的减少量为 mgh
D．以地面为参考面，小球的重力势能的减少量为 mg(H+h)
【答案】C
【详解】
AB．静止的小球沿不同的轨道由同一高度滑到水平桌面上，由于高度差相同，所以重力做的功相同，故
AB 错误；
CD．重力势能的变化量与零势能面的选取无关，重力做的正功等于重力势能的减小量，重力做功为 mgh，
则重力势能减小 mgh，故 C正确，D错误。
故选 C。
4．自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使袋由图中虚线位
置变形至图中实线位置，下列说法正确的是（　　）
A．水的重力势能始终为正值
B．水的重力势能始终为负值
C．水的重力势能不变
2
D．水的重力势能增大
【答案】D
【详解】
AB．重力势能的大小与零势面的选取有关，故无法判断重力势能是大于零还是小于零，故 AB 错；
CD．人对袋有推力且在力的方向上有位移，故人对水袋做功，水的动能不变，使水的势能增加，故 D正
确，C错误。
故选 D。
5．如图所示为跳远运动员跳到沙坑时的照片。跳远运动过程分为助跑、起跳升高、下落到沙坑滑动、停
止运动几个阶段，不考虑空气阻力，下列说法正确的是（　　）
A．在助跑阶段，运动员的动能增加，地面作用力对运动员做正功
B．在运动员起跳升高过程，地面作用力对运动员做正功，运动员的重力势能增加
C．运动员起跳后到落到沙坑的过程中，动能保持不变
D．运动员落到沙坑后的过程，沙坑作用力对运动员做负功
【答案】D
【详解】
AB．在助跑阶段和起跳过程中，运动员脚部与地面间保持相对静止，力的作用点在地面作用力的方向上没
有位移发生，所以地面作用力不做功，故 A、B错误；
C．运动员起跳后，在竖直方向上高度先升高后降低，重力先做负功后做正功，所以动能先减小后增大，
故C错误；
D．运动员落到沙坑后要先相对沙坑向前滑动一段距离，沙坑作用力对运动员做负功，故 D正确。
故选 D。
6．如图所示，小球的质量为 ，悬线的长为 ，初始时小球（可视为质点）静止于 A点。现把小球缓慢
拉至 处，悬线始终绷紧，悬线扫过的角度 ，重力加速度大小为 ，以 点所在的水平面为零势
能面，关于这一过程，下列说法正确的是（　　）
3
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