广东学业水平测试物理冲A学案 第6章　6.3重力做功与重力势能 Word版含答案

重力做功与重力势能
[基础知识填充]
1．概念：物体的重力势能等于它所受的重力与所处位置高度的乘积．公式：Ep＝mgh.
2．重力势能是标量，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不同的，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，只与物体运动的起点与终点的位置有关．
(2)重力做功与重力势能变化的关系：物体高度下降，重力做正功，重力势能减小；物体高度上升，重力做负功，重力势能增加．
(3)重力做了多少功，重力势能就减少多少．
5．弹性势能的大小与弹力和形变量有关．
[学考真题对练]
1．(2017·广东学业水平考试)如图所示，质量为m的小孩，从长为l、倾角为30°的固定斜面顶端下滑至底端，此过程重力对小孩做的功为(　　)
A．mgl　　　　　　　　 B．mgltan 30°
C．mglcos 30° D．mglsin 30°
D　[重力对小孩做的功W＝mglsin 30°，D正确．]
2．(2017·广东学业水平考试)如图所示，跳水运动员向下压跳板，随跳板一起从位置P1运动到位置P2，则此过程中(　　)
A．运动员受到的重力对他做负功
B．跳板的弹性势能一直在增加
C．运动员的重力势能一直在增加
D．运动员受到跳板的弹力对他做正功
B　[运动员随跳板一起从位置P1运动到位置P2过程中，运动员受到的重力对他做正功，运动员的重力势能一直在减小，A、C错误．跳板的弹性势能一直在增加，B正确．运动员受到跳板的弹力对他做负功，D错误．]
3．(2016·广东学业水平考试)(多选)用拉力F将一个重为50 N的物体匀速升高3 m，则下列说法正确的有(　　)
A．物体克服重力做的功是0
B．合力对物体做的功是150 J
C．物体的重力势能增加了150 J
D．拉力F对物体做的功是150 J
CD　[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．]
4．(2016·广东学业水平考试1月)(多选)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)，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
AD　[向上弹起的时候，弹簧的形变量减少，弹性势能减少，小孩的高度升高，重力势能增加．]
5．(2015·广东学业水平考试)(多选)平抛运动中，关于物体重力做功，下列说法正确的有(　　)
A．重力做正功
B．重力不做功
C．重力做负功
D．重力做功与路径无关
AD　[从高处到低处，重力做正功．重力做功与路径无关．]
6．(2014·广东学业水平考试)汽车从山脚行驶到山顶的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．重力对汽车做正功
B．牵引力对汽车做正功
C．支持力对汽车做正功
D．汽车重力势能减小
B　[汽车的位置升高，重力对汽车做负功，汽车重力势能增大，选项A、D错误．牵引力与汽车前进的方向相同，对汽车做正功，选项B正确．支持力与汽车速度始终垂直，不做功，选项C错误．]
　
1.对重力势能的理解
(1)重力势能是标量，它的国际单位是：焦耳，符号为J.
(2)重力势能的相对性：选择不同的参考面，同一物体在空间同一位置的重力势能就不同．
2．重力做功的特点和与重力势能的关系
(1)重力做功的特点：只与运动物体的起点和终点的位置高度有关，而与运动物体所经过的路径无关．
(2)重力做功与重力势能的关系：重力做多少正功，重力势能就减少多少；克服重力做多少功，重力势能就增加多少．
[最新模拟快练]
1．(2018·佛山模拟)物体克服重力做了5 J的功，则它的重力势能(　　)
A．增加5 J B．减小了5 J
C．增加了－5 J D．不能确定
答案：A
2.(2019·韶关学测模拟)如图所示，斜坡式自动扶梯将质量为50 kg的小华从地面送到4 m高的二楼，g取10 m/s2，在此过程中小华的(　　)
A．重力做功为2 000 J，重力势能增加了2 000 J
B．重力做功为－2 000 J，重力势能增加了2 000 J
C．重力做功为2 000 J，重力势能减小了2 000 J
D．重力做功为－2 000 J，重力势能减小了2 000 J
B　[小华上升过程重力做负功WG＝－mgh＝－2 000 J，重力势能增加ΔEp＝mgh＝2 000 J．]
3．(2018·汕尾学考模拟)关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)
A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定
B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大
C．一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能减少了
D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功
答案：D
4．(2018·信宜学考模拟)如图所示，质量为20 kg的小孩沿高5 m的滑梯由静止滑下，取g＝10 m/s2，在此过程中(　　)
A．重力做功为100 J，重力势能减小了100 J
B．重力做功为－100 J，重力势能增加了100 J
C．重力做功为1 000 J，重力势能减小了1 000 J
D．重力做功为－1 000 J，重力势能增加了1 000 J
答案：C
5．(2018·揭阳学考模拟)关于弹性势能的下列说法中正确的是(　　)
A．发生了形变的物体，一定具有弹性势能
B．拉开弓射箭，箭射得越远，说明弓的弹性势能越小
C．弹簧的弹性势能只与形变量的大小有关，与其他物理量无关
D．我们通常说物体具有的弹性势能是包含了弹簧在内的，是弹簧和物体共有的
答案：D
6.(2019·云浮学测模拟)如图所示，小朋友在玩蹦蹦杆游戏的过程中，关于杆上弹簧，下列说法中不正确的是(　　)
A．弹簧恢复到原长时，弹性势能为零
B．弹簧恢复原长过程中，弹性势能转化为其他形式的能
C．弹簧形变量最大时，弹性势能不一定最大
D．弹簧压缩过程中，其他形式的能转化为弹性势能
答案：C
7．(2019·汕头学测模拟)如图所示，两个相同的弹簧悬挂在天花板上．弹簧A下端挂一重物M，弹簧B受一竖直拉力F作用，两弹簧的伸长量相等，未超过弹性限度．则两弹簧弹性势能的关系为(　　)
A．EpA>EpB B．EpAC．EpA＝EpB D．无法比较
答案：C
8．(2018·中山学考模拟)(多选)质量为m的小物块，从离桌面高H处由静止下落，桌面离地面高为h，如图所示．如果以桌面为参考平面，那么小物块落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化是(　　)
A．mgh B．－mgh
C．增加mg(H＋h) D．减少mg(H＋h)
答案：BD