格物学 力学重力做功与重力势能

重力势能-重力做功与重力势能知识点专题进阶单选题自测题解析-浙江省等高中物理,平均正确率55.99999999999999%

2025-08-07
重力势能-重力做功与重力势能知识点专题进阶单选题自测题解析-浙江省等高中物理,平均正确率55.99999999999999%
1、['重力势能']

正确率80.0%某盐厂有一盐井深$$1 5 0 \mathrm{m},$$井上支架高$${{1}{4}{m}}$$.用一根$${{2}{0}{m}}$$长的绳子把一个重为$${{5}{0}{0}{N}}$$的物体竖直悬挂在支架下,物体在井口下方$${{6}{m}}$$处,以井口所在水平面为零重力势能平面,则物体的重力势能为(

B

A.$$3 0 0 0 \mathbf{J}$$

B.$${{−}{{3}{0}{0}{0}}{J}}$$

C.$$2 0 0 0 \mathbf{J}$$

D.$${{−}{{2}{0}{0}{0}}{J}}$$

2、['重力做功与重力势能变化的关系', '平均功率与瞬时功率', '重力势能', '功的定义、计算式和物理意义']

正确率40.0%svg异常

D

A.离开地面向上运动过程中小金的动能持续增大

B.向下落的过程中小金的动能转化为重力势能

C.小金跳一次克服重力做功约$${{3}}$$焦

D.小金在这一分钟内跳绳的功率约为$${{8}{0}}$$瓦

3、['重力势能']

正确率40.0%svg异常

B

A.若以$${{c}}$$为参考平面,$${{M}}$$的机械能大

B.若以$${{b}}$$为参考平面,$${{M}}$$的机械能大

C.若以$${{a}}$$为参考平面,$${{m}}$$的机械能大

D.无论如何选择参考平面,总是$${{M}}$$的机械能大

4、['电势的概念、定义式、单位和物理意义', '重力势能', '电场强度的表达式和单位']

正确率40.0%场是物理学中的重要概念,除了电场和磁场,还有引力场。物体之间的万有引力就是通过引力场发生作用的,地球附近的引力场叫做重力场。根据电场强度是描述电场的力的性质的物理量而定义了重力场强度,根据电势是描述电场能的性质的物理量而定义重力势。根据电场与重力场的类比,以下说法中正确的是(

B

A.由电场强度的定义式可知,电场强度大小与放入的试探电荷有关

B.重力场强度的大小可表示为$${{g}}$$,方向竖直向下

C.重力势与放入的物体的质量成正比

D.电场中某点的电势与选取的零电势点无关

5、['平抛运动基本规律及推论的应用', '动能的定义及表达式', '重力势能', '运动的合成、分解']

正确率40.0%从某一高处水平抛出一个物体,物体着地时的速度方向与水平方向成$${{6}{0}^{∘}}$$,不计空气阻力,取地面为重力势能的参考平面,则物体抛出时的动能与重力势能之比为(

B

A.$$\frac{1} {4}$$

B.$$\frac{1} {3}$$

C.$$\frac{3} {4}$$

D.$${{3}}$$

6、['重力势能']

正确率60.0%svg异常

D

A.$${{m}{g}{H}}$$

B.$${{m}{g}{h}}$$

C.$${{0}}$$

D.$${{−}{m}{g}{h}}$$

7、['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', '机械能与曲线运动结合问题', '重力势能', '机械能守恒定律的其他应用']

正确率60.0%svg异常

D

A.重力势能一直增大

B.重力势能先减小后增大

C.动能一直增大

D.动能先减小后增大

8、['机械能守恒定律', '重力势能']

正确率80.0%在深井里的同一点以相同的初动能将两个质量不同的物体竖直向上抛向井口,选取井口所在的水平面为零势能面,不计空气阻力,在它们各自达到最大高度时,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

B

A.质量大的物体重力势能一定大

B.质量小的物体重力势能一定大

C.两个物体的重力势能一定相等

D.两个物体的重力势能可能相等

9、['重力势能']

正确率80.0%在离地面$${{4}}$$米高的天花板下用一根长为$${{1}{m}}$$的绳吊着一个$${{1}{0}{N}}$$的物体,若取地面为重力势能零势能面,则该物体的重力势能为$${{(}{)}}$$

B

A.$${{1}{0}{J}}$$

B.$${{3}{0}{J}}$$

C.$${{4}{0}{J}}$$

D.无法确定

10、['重力做功与重力势能变化的关系', '重力势能']

正确率40.0%关于重力做功和重力势能,下列说法正确的是$${{(}{)}}$$

C

A.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定减小

B.一个物体的重力势能从$${{−}{5}{J}}$$变化到$${{−}{3}{J}}$$,重力势能减少了

C.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加,动能不一定减小

D.重力势能为负值说明其方向与规定的正方向相反

1. 解析:

物体在井口下方 $$6 \mathrm{m}$$ 处,以井口为零重力势能平面,则物体的高度为 $$h = -6 \mathrm{m}$$。重力势能公式为 $$E_p = mgh$$,但题目中直接给出物体的重量 $$F_g = 500 \mathrm{N}$$(即 $$mg = 500 \mathrm{N}$$),因此重力势能可直接计算为:

$$E_p = F_g \cdot h = 500 \mathrm{N} \times (-6 \mathrm{m}) = -3000 \mathrm{J}$$。

故选 B。

2. 解析:

题目描述不完整,无法直接解析。但根据选项 D 提到的功率计算,假设小金跳绳克服重力做功为 $$3 \mathrm{J}$$,一分钟跳绳次数为 $$N$$,则功率为 $$P = \frac{N \times 3 \mathrm{J}}{60 \mathrm{s}}$$。若 $$N = 1600$$,则 $$P = 80 \mathrm{W}$$,故选 D。

3. 解析:

题目描述不完整,但选项 D 提到“无论如何选择参考平面,总是 $$M$$ 的机械能大”,可能是由于 $$M$$ 的质量或高度更大,导致机械能始终较大。故选 D。

4. 解析:

A 错误:电场强度 $$E$$ 是电场本身的属性,与试探电荷无关。

B 正确:重力场强度大小即为重力加速度 $$g$$,方向竖直向下。

C 错误:重力势 $$\phi = gh$$,与质量无关。

D 错误:电势与零势点的选取有关。

故选 B。

5. 解析:

设初速度为 $$v_0$$,落地时竖直分速度为 $$v_y = v_0 \tan 60^\circ = \sqrt{3}v_0$$。抛出时动能 $$E_k = \frac{1}{2}mv_0^2$$,重力势能 $$E_p = mgh$$,其中 $$h = \frac{v_y^2}{2g} = \frac{3v_0^2}{2g}$$。因此:

$$\frac{E_k}{E_p} = \frac{\frac{1}{2}mv_0^2}{mg \cdot \frac{3v_0^2}{2g}} = \frac{1}{3}$$。

故选 B。

6. 解析:

题目描述不完整,但选项 D 提到重力势能为 $$-mgh$$,可能是物体位于参考平面下方 $$h$$ 处,故选 D。

7. 解析:

题目描述不完整,但选项 B 和 D 描述的是重力势能和动能先减小后增大,可能是物体先下落再上升的过程,故选 B 和 D。

8. 解析:

初动能相同,即 $$\frac{1}{2}mv_1^2 = \frac{1}{2}Mv_2^2$$。达到最大高度时,动能转化为重力势能,故 $$mgh_1 = Mgh_2$$。由于质量不同,高度也不同,但重力势能 $$E_p = mgh_1 = Mgh_2$$ 相等。故选 C。

9. 解析:

物体离地面高度为 $$4 \mathrm{m} - 1 \mathrm{m} = 3 \mathrm{m}$$,重力势能 $$E_p = mgh = 10 \mathrm{N} \times 3 \mathrm{m} = 30 \mathrm{J}$$。故选 B。

10. 解析:

A 错误:克服重力做功时,重力势能增加。

B 错误:从 $$-5 \mathrm{J}$$ 到 $$-3 \mathrm{J}$$,重力势能增加了 $$2 \mathrm{J}$$。

C 正确:克服重力做功时,重力势能增加,但动能可能由其他力做功而增加或减少。

D 错误:重力势能为负仅表示位置低于参考平面,无方向性。

故选 C。

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