《高一物理必修2》7.4 重力势能 同步专项练习

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重力势能
打卡物理：让优秀成为习惯
【知识方法——重点突出】
一、重力做的功
1.公式：WG=mgh=mgh1- mgh2
2.重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与起点和终点的位置有关。
二、重力势能
1.重力势能的定义：物体由于被举高而具有的能称为重力势能。
2.公式：Ep=mg
3.重力势能的特点：
（1）重力势能是标量，它的正负号分别表示物体处于零势能参考平面之上或之下。
（2）重力势能具有相对性，其大小与零势能参考平面的选取有关，但重力势能的差值
与零势能参考平面的选取无关。
（3）重力势能具有系统性，即重力势能是属于物体与地球这一系统所共有的。
三、重力做功与重力势能变化的关系
1.表达式：WG=Ep1-Ep2 = -ΔEp。
2. 两种情况：当物体从高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，即
WG>0 ，Ep1>Ep2 ；当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即
WG<0，Ep1<Ep2。重力做负功也可以说成物体克服重力做功。
【分类精选——最新最全】
题型一：重力势能的定义和公式
巩固基础：
1．（2021·全国高一课时练习）（多选）关于重力势能的理解，下列说法正确的是（
）
A．重力势能是一个定值
B．当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少
C．放在地面上的物体，它的重力势能一定等于 0
D．重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的
2．（2020·城步苗族自治县第一民族中学高一期末）（多选）下列关于物体重力势能
的说法中正确的是（　　）
A．物体的重力势能增大，该物体一定克服重力做功
B．物体的重力势能减小，该物体一定克服重力做功
C．取相同零势面，两个质量不同的物体在同一位置可能具有相同的重力势能
D．两个质量不同的物体所具有的重力势能可能不同，质量小的可能大
提升能力：
3．（2021·全国高一单元测试）如图所示，一质量为 m、长度为 l的均匀柔软细绳 PQ
竖直悬挂。用外力将绳的下端 Q缓慢地竖直向上拉起至 M点，M点与绳的上端 P相距
l。重力加速度大小为 g。在此过程中，绳的重力势能增加（　　）
A．mgl B．mgl
C．mgl D．mgl
4．（2020·全国高一课时练习）如图所示，一质量为 、半径为 的实心铁球 （质
量分布均匀）放在水平地面上，现从球 中挖去一半径为 的小球 ，挖去后的空穴
与原球面相切于最低点。重力加速度大小为 ，以地面为参考平面，求挖去球 后铁
球的重力势能。
题型二：零势能面对重力势能的影响
巩固基础：
5．（2021·全国高一课时练习）下列关于重力势能的说法中正确的是（　　）
A．重力势能 Ep1=2J，Ep2=-3J，则 Ep1 与Ep2 方向相反
B．同一物体重力势能 Ep1=2J，Ep2=-3J，则 Ep1>Ep2
C．在同一高度的质量不同的两个物体，它们的重力势能一定不同
D．重力势能是标量，负值没有意义
6．（2021·全国高一课时练习）如图，一棵树上有一个质量为 0.3 的熟透了的苹果
P，该苹果从树上 A下落到地面上 C点最后滚入沟底 D处。A、B、C、D、E点所在平面
之间竖直距离如图所示。以地面为零势能面，g取 ，则该苹果从 A落下到 D的
过程中重力势能的减少量和在 D处的重力势能分别是（　　）
A．15.6J 和-9J B．15.6J 和9J C．9J 和-9J D．5.6J 和-15.6J
提升能力：
7．（2021·全国高一课时练习）（多选）如图所示，一质量为 m的物块（可视为质
点）静置在水平地面上，物块上竖直安装一根原长为 L、劲度系数为 k的轻弹簧，现用
手竖直向上缓慢拉弹簧的上端 P点，直到物块离开地面一段距离后停止向上运动，测
得P点到水平地面的距离为 H，待整个装置在空中稳定，重力加速度为 g。下列说法正
确的是（　　）
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