2016年高考物理备考专项练习：势能应用

一、选择题

1.关于弹性势能和重力势能，下列说法正确的是(　　)

A.重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体

B.重力势能是相对的，弹性势能是绝对的

C.重力势能和弹性势能都是相对的

D.重力势能和弹性势能都是状态量

2.下列关于物体的重力势能的说法中正确的是(　　)

A.物体的重力势能值随选择的参考平面的不同而不同

B.物体的重力势能实际上是物体和地球组成的系统所共有的

C.重力对物体做正功，则物体的重力势能增加

D.物体位于参考平面以下时，物体的重力势能为负值

3.将一物体由A移至B，重力做功(　　)

A.与运动过程中是否存在阻力有关

B.与物体沿直线运动或曲线运动有关

C.与物体是做加速、减速或匀速运动有关

D.与A、B两点的位置有关

4.物体在运动过程中克服重力做功50 J，则(　　)

A.重力做功50 J

B.物体的重力势能一定增加50 J

C.物体的重力势能一定减少了50 J

D.重力对物体做功-50 J

5.对于重力势能的理解，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，物体的重力势能有可能在增加

C.放在地面上的质量不同的物体，它们的重力势能一定为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

6.当重力对物体做正功时，物体的(　　)

A.重力势能一定增加，动能一定减少

B.重力势能一定减少，动能一定增加

C.重力势能不一定减少，动能一定增加

D.重力势能一定减少，动能不一定增加

7.有关重力势能的变化，下列说法中正确的是(　　)

A.物体受拉力和重力作用向上运动，拉力做功是1 J，但物体重力势能的增加量有可能不是1 J

B.从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛，落到地面上时，物体重力势能的变化量是相同的

C.从同一高度落下的物体到达地面，考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的

D.物体运动中重力做功是-1 J，但物体重力势能的增量不是1 J

8.下面关于重力势能的说法中，正确的是(　　)

A.有A、B两个物体，A的高度是B高度的2倍，那么物体A的重力势能的数值一定是物体B的2倍

B.从同一高度将某一物体以相同的速度竖直上抛或平抛，从抛出到落地的过程中，物体重力势能的变化量是相同的

C.有一物体从楼顶落到地面，如果受到空气阻力，物体重力势能的减少量将小于自由下落时重力势能的减少量

D.重力做功时，不仅与物体运动的高度差有关，还与物体运动的路径有关

9.关于重力做功和重力势能的变化，下列叙述正确的是(　　)

A.做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能减少

B.做竖直上抛运动的物体，重力势能在不断减少

C.做平抛运动的物体，重力势能在不断减少

D.只要物体高度降低了，重力势能就不断增加

10.质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是(　　)

A.mgh　减少mg(H-h)

B.mgh　增加mg(H+h)

C.-mgh　增加mg(H-h)

D.-mgh　减少mg(H+h)

11.一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程，下列说法中不正确的是(　　)

A.提升过程中手对物体做功m(a+g)h

B.提升过程中合外力对物体做功mah

C.提升过程中物体的重力势能增加m(a+g)h

D.提升过程中物体克服重力做功mgh

二、非选择题

12.一个质量为m的木块，以初速度v0冲上倾角为θ的固定斜面，沿斜面上升L的距离后开始返回.若木块与斜面间的动摩擦因数为μ，求：

(1)木块上升过程克服重力做功的平均功率是多少?木块的重力势能变化了多少?

(2)木块从开始运动到返回到出发点的过程中，滑动摩擦力做的功是多少?

(3)木块从开始运动到返回到出发点的过程中，重力做的功是多少?重力势能变化了多少?

参考答案

1.ACD　[重力势能具有系统性，弹性势能只属于发生弹性形变的物体，故A对.重力势能和弹性势能都是相对的，且都是状态量，故B错，C、D对.]

2.ABD　3.D　4.BD

5.D　[选不同点作参考点，重力势能的数值不同，A错;只有选地面为零参考点时，地面上的不同质量的物体重力势能才为0，C错;重力做正功时，重力势能一定减少，B错;重力势能是物体和地球所共有的，D对.]

6.D　[重力做功的过程实质上是重力势能和其他形式能转化的过程，其他形式能包括动能、电能、内能等，重力做功多少与经过的路径无关，只与始、末位置有关，重力做正功等于重力势能的减少量而不是增加量，这个是没有条件限制的，重力势能减小，动能不一定增加，如物体匀速或匀减速竖直下落过程，A、B、C错，D对.]

7.ABC　[重力势能增量等于重力做功的负值，与其它因素无关，即WG=mgΔh=-ΔEp，故选A、B、C.]

8.B　[由Ep=mgh知，只有mA=mB时，A的重力势能才是B的2倍，A错.由重力做功特点可知，重力做的功等于重力势能的变化量，与经过的路径无关，与物体是否受其他力无关，C、D错，B对.]

9.C　[重力做正功时，重力势能减少，重力做负功时，重力势能增加.因此只需要判断重力做正功还是做负功，即可判断出重力势能的变化.]

10.D　[以桌面为参考平面，落地时物体的重力势能为-mgh;末状态的重力势能为-mgh，初状态的重力势能为mgH，所以重力势能的变化即为-mgh-mgH=-mg(H+h)，所以重力势能减少了mg(H+h).]

11.C　[

对物体：F-mg=ma

所以手对物体做功W1=Fh=m(g+a)h，故A正确，合外力的功W合=F合h=mah，B正确.物体上升h，克服重力做功mgh，重力势能增加mgh，C错，D对.]

12.(1)mgv0sin θ　mgLsin θ

(2)-2μmgLcos θ　(3)0　0

解析　(1)上升过程中克服重力的功W=mgLsin θ.

上升时间t=，

功率P=，解得P=mgv0sin θ

重力势能增加了mgLsin θ

(2)从开始运动到返回到出发点的过程中，路程s=2L，则

Wf=-fs=-2μmgLcos θ

(3)WG=0

ΔEp=-WG=0.