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考点3重力做功与重力势能
真题演练
》单项选择题
1.(2023·广东学考)如图所示撑杆跳高运动员自起跳到跨越横杆的过程中,撑杆先发生弯曲再恢复到原状在
此过程中,下列说法正确的是()
助跑
撑杆起跳越横杆
A.重力对运动员做正功
B.撑杆的弹性势能一直减小
C撑杆的弹性势能一直增加
D.撑杆的弹性势能先增大后减小
2.(2025·广东学考)蹦床运动员保持姿态不变从最高点自由落下,直到蹦床网被压至最低点的过程中,不计空
气阻力.下列说法正确的是
()
A运动员的重力势能增大
B运动员的动能一直增大
C运动员刚确蹦床网时,动能最大
D.运动员在最低点时,蹦床网的弹性势能最大
3.(2025广东学考)某滑雪爱好者从山顶滑至山脚的过程中,重力对他所做的功与下列哪个因素有关
A.阻力的大小
B滑行的时间
C.滑行的路径
D.山顶到山脚的高度差
》多项选择题
4.(2023·广东学考)如图所示,被压缩的轻质弹簧推动木块向右运动到恢复原长的过程中,弹簧的())
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A弹力不变
B弹力减小
C弹性势能不变
D.弹性势能减小
练基础
1.概念:物体的重力势能等于它所受的
与所处
的乘积.公式:Ep=mgh
2.重力势能是
但有正负,其意义是表示物体的重力势能比它在参考平面上大还是小,这与功的正负
的物理意义不同.
3.重力势能具有相对性,选择不同参考平面,物体的重力势能的数值是
的,但重力势能的差值是确定
的
4.重力做功与重力势能的关系
(1)重力做功的特点:重力做功与路径无关,只与物体运动的
与
的位置有关
(2)重力做功与重力势能变化的关系:物体高度下降,重力做
功,重力势能
;物体高度上升,重
力做
功,重力势能
(3)重力做了多少功,重力势能就减少多少
5.弹性势能
(1)定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有
的相互作用而具有的势能,叫弹性势能.
(2)影响弹性势能的因素
①弹性势能跟形变大小有关:同一弹簧,形变
弹簧的弹性势能就越大,
②弹性势能跟劲度系数有关:不同的弹簧发生同样大小的形变,劲度系数
弹性势能越大
参考答案
1.重力位置高度
2.标量
3.不同
4.(1)起点终点(2)正减少负增加
5.(1)弹力(2)①越大②越大
例题分析
例1如图所示,一个轻弹簧上端固定,下端拴着一个小球,在弹性限度内,小球从轻弹簧原长处下落的过程中(
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A.小球的重力势能增大
B.小球的重力势能减小
C.弹簧的弹性势能减小
D.弹簧的弹性势能不变
【解析】在弹性限度内,小球从轻弹簧原长处下落的过程中,小球的重力对小球一直做正功,可知其重力势
能一直在减小,而弹簧的形变量越来越大,可知弹簧的弹性势能越来越大.
故选B.
【答案】B
例2(多选)质量为m的物体从离湖面高为九1处由静止释放,最终落在距湖面为hz的湖底,如图所示,在此过程
中()
A.重力对物体做的功为mgh1
B.重力对物体做的功为mgh1+h,
C.物体的重力势能增加了mgh1+hz
D.物体的重力势能减少了mgh1+h2
【解析】重力对物体做的功为W。=mgh1+h,选项A错误,B正确重力对物体做正功,则物体的重力势能
减少了△Ep=mgh1+h2,选项C错误,D正确故选BD.
【答案】BD
模拟训练
》单项选择题
1.国际单位制中,重力势能的单位是()
A秒B.焦耳C米D.千克
2.如图所示,质量为m的金属小球,从离水面H高处自由下落后进入水中.已知水深为h,若以水面为参考平面,
小球运动至水底时的重力势能为
()
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A.mgHB.-mgh
C.mg(H-h)D.-mg(H+h)
3.如图所示,一位小朋友在同一高度分别沿两种滑梯滑到水平地面上,此过程中
()
A.沿滑梯1重力做功最大
B.沿滑梯2重力做功最大
C.沿滑梯1和2重力做功相等
D.条件不足,不能判断
4.如图所示,轻弹簧的一端固定在墙上,小孩对弹簧的另一端施加一个向右的作用力让弹簧伸长,则在弹簧伸
长的过程中,弹簧的弹性势能()
A.增加B.减小
C.先增加后减小
D.先减小后增加
5.如图所示,质量为的足球在水平地面的位置1被踢出后落到水平地面的位置3,在空中达到的最高点位置
2的高度为九,已知重力加速度为g.下列说法正确的是(
8
77777777777777777777777777777777777
777777777777777
7777
A.足球由1运动到2的过程中,重力做的功为mgh
B.足球由1运动到3的过程中,重力做的功为2mgh
C.足球由2运动到3的过程中,重力势能减少了mgh
D.如果没有选定参考平面,就无法确定重力势能变化了多少
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》多项选择题
6.用粒力F将一个重为50N的物体匀速升高3m,则下列说法正确的有(g取10m/s)()
A.物体克服重力做的功是0
B.合力对物体做的功是150J
C.物体的重力势能增加了150J
D.拉力F对物体做的功是150J
7.如图所示,“蹦蹦跳”杆中的弹簧向上弹起,在弹簧恢复原长之前(图中从1到2),关于小孩的重力势能和弹簧
的弹性势能的变化,下列描述正确的有()
A.重力势能增加
B重力势能减少
C.弹性势能增加
D.弹性势能减少
8如图为一种环保"重力灯”,悬挂的重物缓慢下落时拉动装置中心的一根绳子,从而带动装置中的发电机发
电,小灯会亮起来.已知重物重力为180N,它在30in内缓慢下落了2m,此过程小灯正常发光,则在此过程
中()
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A.重物的一部分重力势能转化为电能
B.重物的重力势能减少了90J
C.重物所受重力做功的平均功率为0.2W
D.重物所受重力做功的平均功率为0.1W
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考点3 重力做功与重力势能
真题演练
1.D
2.D 【解析】A错误:下落过程中高度降低,重力势能减小.B错误:触网后,当蹦床弹力小于重力时动能继续增大,弹力大于重力时动能减小,动能先增后减.C错误:动能最大出现在弹力等于重力的位置,而非刚触网时.D正确:最低点时蹦床形变量最大,弹性势能最大.
3.D 【解析】重力做功的公式为W=mgh,其中h是初末位置的高度差,与路径、阻力、时间均无关.因此,重力做功只取决于山顶到山脚的高度差.
4.BD
模拟训练
1.B 【解析】国际单位制中,重力势能的单位是焦耳.故选B.
2.B 【解析】以水面为参考平面,小球运动至水底时的重力势能为Ep=-mgh,故选B.
3.C
4.A 【解析】小孩对弹簧的另一端施加一个向右的作用力让弹簧伸长的过程中,形变量增大,弹性势能增大.故选A.
5.C 【解析】足球由1运动到2的过程中,高度增加,重力做负功,应用-mgh表示,A错误.足球由1运动到3的过程中,足球的高度初末位置一致,重力不做功,B错误;足球由2运动到3的过程中,足球的高度越来越低,重力做正功,重力势能减少,23两位置的高度差是h,所以重力势能减少了mgh,C正确;分析重力势能的变化,只要找出高度的变化即可,与选不选参考平面没有关系,D错误.故选C.
6.CD 【解析】 WG=-mgh=-150 J,克服重力做了150 J的功,重力势能增加了150 J,A错误,C正确.拉力做功为150 J,D正确.合力做功为零,B错误.
7.AD 【解析】 向上弹起的时候,弹簧的形变量减小,弹性势能减少,小孩的高度增加,重力势能增加.
8.AC 【解析】重物在下降过程中,一部分重力势能转化为电能,A正确;重物重力势能减少Ep=mgh=360 J,B错误;重物所受重力做功的平均功率P==0.2 W,C正确,D错误.故选AC.
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