1、4.3 势能建议用时 实际用时 满分 实际得分45 分钟 100 分一、选择题（本题包括 9 小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 2 分，有选错或不选的得 0 分，共 45 分）.下面关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是（ ）.两物体 、 ， 的高度是 的2倍，那么 的重力势能也是 的倍 .如果考虑空气阻力，从某一高度释放一物体到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少.重力做功的多少，与参考平面的选取无关.相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题.如图
2、所示，桌面高为 ，质量为 的小球从 离桌面 处自由落下，不计空气阻力，假设以 桌面处为参考平面，则小球落到地面前瞬间的重力势能为（ ）. .(+) .3. 下列关于重力势能的说法正确的是（ ）.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.重力势能的大小是相对的.重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零4. 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（ ）.沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多.沿坡度大，粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多.沿坡度小，粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做
3、功多来源:学科网ZXXK.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5. 关于弹性势能，下列说法中不正确的是（ ）.发生弹性形变的物体都具有弹性势能.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能.弹性势能可以与其 他形式的能相互转化.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳6. 下列说法正确的是（ ）.弹性势能的大小与弹簧的长度成正比.弹性势能的大小不仅与弹簧的形变量有关，还与弹簧本身有关.弹性势能的大小与弹簧的劲度系数无关.外力对弹簧做了多少功，弹性势能就增加多少；反之，弹簧对外做了多少功，弹性势能就能减少多少7. 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
4、统，在这两个过程中，下列说法正确的是（ ）.阻力对系统始终做负功.系统受到的合外力始终向下.重力做功使系统的重力势能增加.任意相等的时间内重力做的功相等8. 大型拱桥的拱高为 ，弧长为 ，如图2所示， 质量为 的汽车在以不变的速率 由 点运动 到 点的过程中，以下说法中正确的是（ ）.由 到 的过程中，汽车的重力势能不变， A 重力始终不做功.由 到 的过程中，汽车的重力势能的 变化 量为零，重力的总功等于零.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做正功，后做负功，总功为零.汽车的重力势能先增大后减小，上坡时重力做负功，下坡时重力做正功，总功为零9. 关于重力势能，下列说法中正确的
5、是（ ）.重力势能的大小只由重物本身决定.重力势能恒大于零图 1图 2.在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零.重力势能实际是物体和地球所共有的二、计算题（本题共 5 小题，每题 11 分，共 55 分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重 要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中 必须明确写出数值和单位）10.如图3所示，桌面距地面 ，一个物体质量 0.8 为 ，放在距桌面 的支架上. 2 0.4 (1)以地面为零势能面，计算物体具有的重力势能，并计算物体由支架下落到桌面过程中重力势能减少多少？（ 取 ） 10 /2(2)以桌面为零势能面，计算物体具有的重力势能，
6、并计算物体由支架下落到桌面过程中重力势能减少多少？11.质量为 的小木球从离水面高度为 处由静止 释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是，最终木球停在水面上求：木球释放后的 全部运动过程中重力做的功是多少？它的重力势能变化了多少？12.如图4所示，一条铁链长为 ，质量为 ， 2 10 放在水平地面上，拿住一端缓慢提起铁链到铁链全部离开地面的瞬间，物体克服重力做多少功？( 取 ) 10 /2来源:学科网来源:学科网ZXXK图 3图 413.水平地面上横放着一根长度为 的长方=2.0 体木料，木料的横截面为 ，木料的0.2 0.2 密度为 ，若 取 ，则要0.8103 /3 10 /2将木料竖立
7、在地面上，至少需克服重力做多少功？来源:学*科*网来源:学#科#网14.楼上某房间地板高出楼外地面 ，窗台比地板 4 高 ，一质量为 的重物放在地板上的 1 10 处把重物从该房间 处取下来扔到楼外的地 面上的 处，若没有空气阻力，重力所做的功 为多少？若克服空气阻力所做的功约为 ，则 50 重力所做的功应是多大？来源:Zxxk.Com4.3 势能得分： 一、 选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9答案二、计算题10.11.12.13.来源:Z*xx*k.Com14.4.3 势能 参考答案一、选择题1. 解析：由重力势能计算公式可知，重力势能由 和 共同决定，故 选项错误；由 可知，重
8、力势能的变化只与 有关，而与阻力无关，故 错误， 正确； = 虽然重力势能具有相对性，选择不同的参考平面，物体具有不同的重力势能数值，但这并不影响对重力势能的研究，故 正确来源:学.科.网Z.X.X.K 2. 解析：重力势能的大小是相对参考平面而言的，零势能参考平面选择不同，物体的高度不同，重力势能的大小不同本题中已选定桌面为零势能参考平面，则小球在最高点时 的高度为 ，小球在桌面时的高度为零，小球在地面时的高度为 ，所以小球落到地面时， 它的重力势能为 =3. 解析：重力势能是由物体和地面的相对位置所决定的，由地球和物体所共有，所以 、 正确；由于重力势能的大小与零势能参考平面的选取有关，所
9、以重力势能为零不等于没有 对外做功的本领，所以 错误；只有选地面为零势能参考平面时，地面上的物体的重力势 能才为零，否则不为零， 错误. 4. 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，也不论是做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，故本题的正确选项为 .5. 解析：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用，都具有弹性势能，正确；弹性势能跟重力势能一样，可以与其他形式的能相互转化， 正确；所有能的单位 跟功的单位相同，在国际单位制中的单位是焦耳， 正确 6. 解析：弹性势能的大
10、小与弹簧的 形变量及弹簧的劲度系数有关，选项 、 错误，选 项 正确当弹簧被拉长时，弹力对物体做负功，弹性势能增加；当弹簧被压缩时，弹力 对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，所以 选项正确. 7. 解析：阻力始终与运动方向相反，做负功 ，所以 正确加速下降时 合外力向下，而减 速下降时合外力向上，所以 错误重力做功，重力势能减少，则 错误时间相等，但 物体下落距离不同，重力做功不相等，所以 错误 8. 解析：因为 、 在同一高度上，汽车在运动过程中，位置先升高后降低，所以重力 先做负功，后做正功，总功为零；重力势能先增大后减小，总的变化量等于零9. 解析：重力势能具有系 统性，我们通常所说某物体
11、具有的 重力势能是多少，实际上为物体和地球所共同具有重力势能具有相对性，只有选定了零势能参考平面之后，才能具体地说某物体具有的重力势能是多少二、计算题10.(1) (2) 24 8 8 8 解析：(1)以地面为零势能面，物体的高度 ，因而物体的重力势能1=1.2 1=1=24 物体落到桌面时重力势能 2=2=16 物体重力势能减少量 来源:学+科+网Z+X+X+K =12=8 (2)以桌面为零势能面，物体的高度 ，因而物体的重力势能1=0.4 1=1=8 物体落至桌面时，重力势能的减少量 =8 点拨：计算重力势能必须先明确零势能参考平面，否则重力势能大小没有意义，这正是重力势能的相对性，而重力
12、势能的变化是一个确定量，与零势能参考平面的选取无关11. 减少 解析：因为重力做功与路径无关，只与初、末状态有关，所以全过程尽 管木球在水下做了许多次往复运动，但重力所做的功由 的大小决定，即 木球 =的重力势能减少了 12. 解析：铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了 ，因而物体的重力势能增100 =2加了，故至少需克服重力做 的功=2 =100 100 13. 解析：根据密度的定义式 可得，木料的质量为 576 = =0.810320.20.2 =64 木料横放时，重心高度为 ，竖立时重心的高度近似为 由横放变为竖立的过 0.1 2=1 程中，重心上升的高度为 把木料由横放变为竖立的过程中，至少=1 0.1 =0.9 需克服重力所做的功等于木料增加的重力势能，即 =64100.9 =576 14. 解析：以地面为零势能参考平面，若没有空气阻力，重力做的功为392 392 因重力做功与路径无关，=()=109.8(40) =392 与是否有其他力做功无关，所以若有空气阻力做功时， 功仍为 重力做 392 来源:学科网
