重力做功的特点 1.某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如图7-4-5所示,则下列说法正确的是 (  ).  7-4-5 A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功 B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功 C.从A到B重力做功mg(H+h) D.从A到B重力做功mgH 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,从A到B的高度差是H,故从A到B重力做功mgH,D正确. 答案 D 2.如图7-4-6所示,总长为l的光滑匀质软绳,跨过一光滑的轻质小定滑轮,开始时滑轮左侧的绳长,右侧为,某时刻受一微小扰动绳从右侧滑落,求软绳的上端即将离开滑轮时绳子的重力对绳子做的功为多少?  图7-4-6 解析 法一 开始时左侧绳的重心在滑轮下方处,即将离开时该部分绳子到了滑轮的右边,但重心高度仍然在滑轮下方处,右侧绳开始时重心在滑轮下处,当软绳上端即将离开滑轮时该部分绳子的重心下降了,故重力对绳子做功W=mg·l=mgl. 法二 可等效认为整个过程中右侧绳子不动,左侧绳子运动到右侧绳子的下方,左侧绳子下降l.如图所示.重力对绳子做的功W=mg·l=mgl.  答案  重力做功与重力势能变化的关系 3.物体在运动过程中,克服重力做功100 J,则以下说法正确的是 (  ). A.物体的高度一定降低了 B.物体的高度一定升高了 C.物体的重力势能一定是100 J D.物体的重力势能一定增加100 J 解析 物体克服重力做功,即重力做负功,重力势能增加,高度升高.克服重力做多少功,重力势能就增加多少,但重力势能是相对的,增加100 J的重力势能,并不代表现在的重力势能就是100 J.故正确答案为B、D. 答案 BD 4.如图7-4-7所示,一个质量为M的物体放在水平地面上,物体上方安装一个长度为l、劲度系数为k的轻弹簧,现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动,直到物体离开地面一段距离.在这一过程中,P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H,则物体重力势能的增加量为 (  ).  图7-4-7 A.MgH B.Mg+ C.MgH- D.MgH- 解析 P点缓慢向上移动时,设弹簧伸长Δx,物体距离地面高为h,则有H=h+Δx,物体增加的重力势能等于克服重力所做的功,即ΔEp=Mgh. P点缓慢向上移动过程中,物体处于平衡状态,物体受重力Mg和弹簧的弹力,根据二力平衡的条件、胡克定律,有kΔx=Mg,所以Δx=.故h=H-Δx=H-. 物体增加的重力势能 ΔEp=Mgh=Mg=MgH- 所以C选项正确. 答案 C 5.如图7-4-8所示,一条铁链长为2 m,质量为10 kg,放在水平地面上,拿住一端提起铁链直到铁链刚好全部离开地面的过程中,物体克服重力做了多少功?物体的重力势能变化了多少?  图7-4-8 解析 铁链从初状态到末状态,它的重心位置提高了h=,因而物体克服重力所做的功为W==×10×9.8×2 J=98 J,故铁链的重力势能增加了98 J. 答案 98 J 增加98 J

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