物理
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物理能力训练（82）
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1．下列关于重力势能的说法正确的是( )
A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的
B．重力势能的大小是相对的
C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
D．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零
解析：重力势能是由物体和地球的相对位置所决定的，是地球和物体所共有的，A、B正确；由于重力势能的大小与零势能面的选取有关，所以重力势能等于零，不等于没有对外做功的本领，C错误；只有选地面为零势能面时，地面上的物体的重力势能才为零，否则不为零，D错误．
答案：AB
2．沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是( )
A．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多
B．沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多
C．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多
D．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同
解析：重力做功与物体的运动路径无关，只与初末状态物体的高度差有关，不论是光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动．物体克服重力做多少功(重力做多少负功)它的重力势能必增加多少．
答案：D
3．关于重力势能，以下叙述正确的是( )
A．重力对物体做功越多，物体的重力势能减少越多
B．物体克服重力做功越多，物体的重力势能减少越多
C．重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零
D．物体克服重力做的功等于重力势能的增加量
解析：重力对物体做正功，则物体的重力势能减小，做的功越多，重力势能减少越多，选项A对．物体克服重力做功，物体重力势能增加，选项B错，选项D对．重力对物体不做功，重力势能不变，但不一定为零，选项C错．
答案：AD
4．质量为50 kg、高为1.8 m的跳高运动员，背越式跳过2 m高的横杆而平落在高50 cm的垫子上，整个过程中重力对人做的功大约为( )
A．1 000 J B．750 J
C．650 J D．200 J
解析：要考虑运动员重心的变化高度，起跳时站立，离地面0.9 m，平落在50 cm的垫子上，重心下落了约0.4 m，重力做功WG＝mgh＝200 J.
答案：D
5．运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程．将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )
A．阻力对系统始终做负功
B．系统受到的合力始终向下
C．重力做功使系统的重力势能增加
D．任意相等的时间内重力做的功相等
解析：无论在什么情况下，阻力一定做负功，A对．加速下降时合力向下，减速下降时合力向上，B错．系统下降，重力做正功，所以它的重力势能减少，C错．由于系统做变速运动，系统在相等时间内下落的高度不同，所以重力做功不同，D错．
答案：A
6．地面上竖直放置一根劲度系数为k，原长为L0的轻弹簧，在其正上方有一质量为m的小球从h高处自由落到轻弹簧上，弹簧被压缩，则小球速度最大时重力势能为(以地面为参考平面)( )
A．mg B.
C．mgL0 D．mg(h＋L0)
解析：当mg＝kx0时，x0＝，小球速度最大．此时小球的重力势能为Ep＝mg(L0－x0)＝mg.
答案：A
7．物体做自由落体运动，如图所示为其相对于地面的重力势能与下落速度的关系图象，其中正确的是( )
解析：若下落高度为h，则h＝，
减少的重力势能为mgh＝mg＝mv2，
相对于地面的重力势能为
Ep＝mgh0－mgh＝mgh0－mv2，
式中h0为起始高度，即Ep与v的关系图象为抛物线的一部分，故C正确．
答案：C
8．一根粗细均匀的长直铁棒重600 N，平放在水平地面上．现将一端从地面抬高0.50 m，而另一端仍在地面上，则( )
A．铁棒的重力势能增加了300 J
B．铁棒的重力势能增加了150 J
C．铁棒的重力势能增加量为0
D．铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关，所以无法确定
解析：铁棒的重心升高的高度h＝0.25 m，铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功，与参考平面选取无关，即ΔEp＝mgh＝600×0.25 J＝150 J，故B正确．
答案：B
二、非选择题(共2个小题，每题10分，共20分)
9.质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，问：从开始到链条刚好滑离桌面过程中重力势能变化了多少？
解析：设桌面为参考平面，开始时重力势能
Ep1＝－mg×＝－.
末态时重力势能Ep2＝－mg×＝－.
故重力势能变化ΔEp＝Ep2－Ep1＝－mgL.
答案：减小mgL
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