格物学 力学重力做功与重力势能

重力做功与重力势能变化的关系-重力做功与重力势能知识点月考进阶单选题自测题答案-甘肃省等高中物理,平均正确率48.0%

2025-06-24
重力做功与重力势能变化的关系-重力做功与重力势能知识点月考进阶单选题自测题答案-甘肃省等高中物理,平均正确率48.0%
1、['重力做功与重力势能变化的关系', '利用机械能守恒解决简单问题']

正确率60.0%从地面竖直向上抛出一质量为$${{m}}$$的物体,初速度为$${{v}}$$.不计空气阻力,以地面为零势能参考平面.当物体的重力势能是动能的$${{3}}$$倍时,物体离地面的高度为(

B

A.$$\frac{3 v^{2}} {4 g}$$

B.$$\frac{3 v^{2}} {8 g}$$

C.$$\frac{v^{2}} {8 g}$$

D.$$\frac{v^{2}} {2 g}$$

2、['动能定理和图像的综合问题', '重力做功与重力势能变化的关系', '应用动能定理解决多段过程问题']

正确率40.0%将一小球以动能$$E_{k 0}$$;竖直向上抛出,小球在运动过程中受到的空气阻力不可忽略且大小恒定。以抛出点为原点$${、}$$零势能点,抛出时为计时起点,竖直向上为正方向,用$${{x}}$$表示小球发生的位移$${、{{E}_{k}}}$$表示其动能$${、{{E}_{P}}}$$表示其势能。则从地出到落地的过程中,下列图象正确的是(

C

A.

B.

C.

D.

3、['重力做功与重力势能变化的关系', '平衡状态的定义及条件', '功的定义、计算式和物理意义', '重力做功']

正确率40.0%下列问题的计算结果正确的是$${{(}{)}}$$

A

A.很多同学喜欢骑行运动。假设某同学周末沿水平路面匀速骑行$${{9}{0}}$$分钟,所受阻力约为车和人总重的$${{0}{.}{1}}$$倍。他这次骑行全程做功的数量级大约是$${{1}{0}^{6}}$$$${{J}}$$

B.选项$${{A}}$$所述过程做功数量级大约是$${{1}{0}^{9}}$$$${{J}}$$

C.将横截面积为$${{S}}$$的玻璃管弯成如图所示的连通器,放在水平桌面上,左$${、}$$右管处在竖直状态,原先阀门$${{K}}$$处于关闭状态,左$${、}$$右管中已经装有密度为$${{ρ}}$$的同种液体,液面到管底的高度分别为$${{h}_{2}}$$和$${{h}_{1}}$$.现打开阀门$${{K}}$$,直到液体静止,这一过程重力对液体做的功为$${{0}}$$

D.选项$${{C}}$$所述过程重力对液体做正功$${\frac{1} {2}} \rho\, g \, S \, ( h_{2}-~ h_{1} )^{2}$$

4、['重力做功与重力势能变化的关系']

正确率60.0%如图所示,桌面高为$${{h}_{1}}$$

D

A.增加$${{m}{g}{{h}_{2}}}$$

B.增加$$m g ( h_{1}+h_{2} )$$

C.减少$${{m}{g}{{h}_{2}}}$$

D.减少$$m g ( h_{1}+h_{2} )$$

5、['重力做功与重力势能变化的关系', '重力势能']

正确率60.0%关于重力势能的几种理解,正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.重力势能等于零的物体,一定不会对别的物体做功

B.相对于不同的参考平面物体其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

C.在同一高度将物体不论向任何方向抛出.只要抛出时的初速度大小相同,则落地时减少的重力势能必相等

D.放在地面的物体,它的重力势能一定等于零

6、['重力做功与重力势能变化的关系', '功能关系的应用', '动能定理的简单应用']

正确率40.0%跳水是一项非常具有观赏性的水上运动,某运动员正参加$${{3}{m}}$$跳板比赛,从离开跳板至落水这个过程,重力对他做功$$2 0 0 0 J$$,他克服空气阻力做功$${{1}{0}{0}{J}}$$,在此过程中(

B

A.重力势能减少了$$1 9 0 0 J$$

B.动能增加了$$1 9 0 0 J$$

C.落水时的动能为$$1 9 0 0 J$$

D.跳板对运动员做的功为$$1 9 0 0 J$$

7、['动能定理的其他应用', '重力做功与重力势能变化的关系', '平衡状态的定义及条件', '弹簧类机械能转化问题']

正确率40.0%如图所示,一端固定在地面上的竖直轻质弹簧,在它的正上方有一小球自由落下,落在轻质弹簧 上将弹簧压缩,如果分别从$${{H}_{1}}$$和$${{H}_{2}}$$高处$$( H_{1} > H_{2} )$$释放小球。若选取地面为零势能面,小球落到弹簧且压缩弹簧的过程中获得的最大动能分别为$$E_{k 1}$$和$$E_{k 2}$$,对应的重力势能大小为$$E_{P 1}$$和$$E_{P 2}$$,则下述正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.$$E_{k 1} < E_{k 2}, \ E_{P 1} > E_{P 2}$$< E _{k2},E _{P1} >$$E_{P 2}$$

B.$$E_{k 1} > E_{k 2}, \ E_{P 1}=E_{P 2}$$

C.$$E_{k 1} < E_{k 2}, ~ E_{P 1}=E_{P 2}$$

D.$$E_{k 1} > E_{k 2}, \, \, E_{P 1} < E_{P 2}$$

8、['重力做功与重力势能变化的关系', '动能定理的简单应用']

正确率60.0%质量为$${{m}}$$的物体在空中由静止下落,由于空气阻力,运动的加速度是$${{0}{.}{9}{g}}$$,物体下落高度为$${{h}}$$,以下说法正确的是(

C

A.重力势能减小了$$0. 9 m g h$$

B.重力势能减小了$$0. 1 m g h$$

C.动能增大了$$0. 9 m g h$$

D.动能增大了$$0. 1 m g h$$

9、['重力做功与重力势能变化的关系', '功能关系的应用']

正确率40.0%韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中,沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功$$1 9 0 0 J$$,他克服阻力做功$${{1}{0}{0}{J}}$$,则韩晓鹏在此过程中$${{(}{)}}$$

A

A.重力势能减少了$$1 9 0 0 J$$

B.重力势能减少了$$2 0 0 0 J$$

C.重力势能减少了$$1 8 0 0 J$$

D.重力势能增加了$$1 9 0 0 J$$

10、['重力做功与重力势能变化的关系', '功能关系的应用', '重力势能']

正确率40.0%如图所示,质量为$${{m}}$$的足球在水平地面的位置$${{1}}$$被踢出后落到水平地面的位置$${{3}}$$,在空中达到的最高点位置$${{2}}$$的高度为$${{h}}$$,已知重力加速度为$${{g}}$$。下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.足球由$${{1}}$$运动到$${{2}}$$的过程中,重力做的功为$${{m}{g}{h}}$$

B.足球由$${{1}}$$运动到$${{3}}$$的过程中,重力做的功为$${{2}{m}{g}{h}}$$

C.足球由$${{2}}$$运动到$${{3}}$$的过程中,重力势能减少了$${{m}{g}{h}}$$

D.如果没有选定参考平面,就无法确定重力势能变化了多少

1. 解析:

设物体离地面高度为$$h$$时,重力势能是动能的3倍。根据机械能守恒,初始总能量为$$\frac{1}{2}mv^2$$,此时重力势能$$E_p = mgh$$,动能$$E_k = \frac{1}{2}mv^2 - mgh$$。由题意$$mgh = 3 \left( \frac{1}{2}mv^2 - mgh \right)$$,解得$$h = \frac{3v^2}{8g}$$。故选B。

2. 解析:

小球上升阶段动能减小,势能增大;下落阶段动能先增大后减小(因阻力做功),势能减小。由于空气阻力不可忽略,上升和下落过程不对称,动能和势能的变化非线性。正确的图像应显示上升和下落过程中动能和势能的变化不对称,且最终动能小于初始值。故选B。

3. 解析:

选项A:骑行阻力$$f = 0.1mg$$,匀速骑行做功$$W = f \cdot d$$。假设车和人总质量$$m \approx 100kg$$,骑行速度$$v \approx 5m/s$$,时间$$t = 5400s$$,则距离$$d = v \cdot t = 27000m$$,做功$$W \approx 0.1 \times 100 \times 10 \times 27000 = 2.7 \times 10^6 J$$,数量级为$$10^6$$,A正确,B错误。选项C:连通器最终液面高度相同,重心变化对称,重力做功为零,C正确,D错误。故选AC。

4. 解析:

题目不完整,无法解析。

5. 解析:

选项A错误,重力势能零点是相对的,物体仍可做功。选项B正确,参考平面选择不影响重力势能变化。选项C正确,重力势能变化仅与高度差有关。选项D错误,地面不一定是零势能面。故选BC。

6. 解析:

重力做功$$2000J$$,重力势能减少$$2000J$$,A错误。动能变化为重力做功与阻力做功之和:$$\Delta E_k = 2000J - 100J = 1900J$$,B正确。落水时动能$$E_k = 1900J$$,C正确。跳板对运动员做功转化为初始动能,题目未给出,D错误。故选BC。

7. 解析:

从更高处$$H_1$$释放的小球压缩弹簧时速度更大,最大动能$$E_{k1} > E_{k2}$$。压缩到同一位置时弹性势能相同,重力势能$$E_{P1} = E_{P2}$$(因零势能面为地面)。故选B。

8. 解析:

重力势能减少量$$mgh$$,A、B错误。动能增量等于合力做功:$$\Delta E_k = ma \cdot h = 0.9mgh$$,C正确,D错误。故选C。

9. 解析:

重力做功$$1900J$$,重力势能减少$$1900J$$。故选A。

10. 解析:

足球由1到2重力做功$$-mgh$$,A错误。由1到3高度不变,重力做功为零,B错误。由2到3重力势能减少$$mgh$$,C正确。重力势能变化与参考平面选择无关,D错误。故选C。

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