重力势能
1.(多选)下面关于重力做功及重力势能的说法中,正确的是 ( )
A.两物体A、B,A的高度是B的2倍,那么A的重力势能也是B的2倍
B.如果考虑空气阻力,从某一高度下落一物体到达地面,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
C.重力做功的多少,与参考平面的选取无关
D.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
【解析】选C、D。由重力势能的计算公式Ep=mgh可知,重力势能由mg和h共同决定,故A错误;由ΔEp=-mgh可知,重力势能的变化只与mgh有关,而与阻力无关,故B错误,C正确;虽然重力势能具有相对性,选择不同的参考平面,物体具有不同重力势能的数值,但这并不影响对重力势能的研究,故D正确,故选C、D。
2.我国发射的“天宫二号”飞船,于2016年11月8日胜利返航,在返回舱拖着降落伞下落过程中,其重力做功和重力势能变化的情况为 ( )
A.重力做正功,重力势能减小
B.重力做正功,重力势能增加
C.重力做负功,重力势能减小
D.重力做负功,重力势能增加
【解析】选A。下落时,返回舱高度降低,所以重力做正功,重力势能减小。
3.某游客领着孩子游黄山时,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,高度标记如图所示,则下列说法正确的是 ( )
A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程重力做的功
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】选D。重力做功公式WG=mgh,它只和物体的高度变化有关,和路径无关,所以从A到B重力做功为mgH,D正确。
4.(2017·福州高一检测)在离地面80m楼房处无初速释放一小球,小球质量为m=200g,不计空气阻力,g取10m/s2,取最高点所在水平面为参考平面,求: 世纪金榜导学号35684074
(1)在第2s末小球的重力势能。
(2)在第3s内重力所做的功和重力势能的变化。
【解析】(1)在第2s末小球所处的高度
h=-gt2=-×10×22m=-20m
重力势能Ep=mgh=0.2×10×(-20)J=-40J
Ep<0说明小球在参考平面的下方。
(2)在第3s末小球所处的高度
h′=-gt′2=-×10×32m=-45m。
第3s内重力做功
W=mg(h-h′)=0.2×10×(-20+45)J=50J。
即小球的重力势能减少了50J。
答案:(1)-40J (2)50J 减少了50J
