4.3 势能 作业

1．利用超导材料和现代科技可以实现磁悬浮．若磁悬浮列车的质量为20 t，因磁场间的相互作用，列车浮起的高度为100 mm，则该过程中磁悬浮列车克服重力做功是(　　)

　　A．20 J B．200 J C．2.0×107 J D．2.0×104 J

　　答案　D

解析　重力做功的大小等于物重跟起点高度的乘积mgh1与物重跟终点高度的乘积mgh2两者之差WG＝mgh1－mgh2＝－20 000×10×0.1 J＝－2.0×104 J，所以克服重力做功2.0×104 J，故D正确．

2．如图所示，质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下，经过水平面BC后再滚上另一斜面，当它到达的D点时速度为0，在这个过程中，重力做的功为(　　)

　　A. B. C．mgh D．0

　　答案　B

　　解析　根据重力做功的公式得WG＝mg(h1－h2)＝，故答案为B.

　　3．关于重力势能，下列说法中正确的是(　　)

　　A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定

　　B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大

　　C．一个物体的重力势能从－3 J变化到－5 J，重力势能增大了

　　D．重力势能的减少量等于重力对物体做的功

　　答案　D

解析　重力势能的大小具有相对性，其大小与参考平面的选取有关，选项A错误；物体位于零势能面下方时，距离越大，重力势能越小，选项B错误；物体的重力势能从－3 J变化到－5 J，重力势能变小了，选项C错误；由重力做功与重力势能变化的关系可知选项D正确．

4．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H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(　　)

　　A．mgh B．mgH

　　C．mg(h＋H) D．－mgh

答案　D