重力势能增加量Ep＝Mgh＝MgH－ 所以正确答案为C.

8．利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮．若磁悬浮列车的质量为20 t，因磁场间的相互作用而浮起的高度为100 mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是(g取10 m/s2)(　　)

A．20 J B．200 J C．2×104 J D．2×107 J

解析：选C.Δh＝100 mm＝0.1 m，所以ΔEp＝mgΔh＝20×103×10×0.1 J＝2×104 J.

9.用拉力T将一个重为5 N的物体匀速升高3 m，如图4－1－9所示，在这个过程中，下列说法正确的是(　　)

A．物体的重力做了15 J的功 B．拉力T对物体做了15 J的功

C．物体的重力势能增加了15 J D．合力对物体做的功是15 J

解析：选BC.物体上升，重力做负功，WG＝－mgh＝－5×3 J＝－15 J，选项A错误；因为物体匀速上升，所以拉力T＝G＝5 N，则拉力做功WT＝Th＝5×3 J＝15 J，选项B正确；因物体克服重力做功15 J，故物体重力势能增加15 J，选项C正确；因为物体匀速上升，合力为零，则合力不做功，选项D错误．

10.如图所示，将横截面积为S的玻璃管弯成连通器，放在水平桌面上，左、右管处在竖直状态，先关闭阀门K，往左、右管中分别注入高度为h1和h2、密度为ρ的液体，然后打开阀门K，直到液体静止．在上述过程中，液体的重力势能减少了(　　)

A．ρgS(h1－h2) B.ρgS(h1－h2)2

C.ρgS(h1－h2)2 D.ρgS(h1－h2)

解析：选C.打开阀门K后，左管中的液体流向右管，直到两管液面相平，相当于把左管中高为的液体"搬"到右管中，其重心下降的高度为，所以该过程中，液体重力势能的减少量为ΔEp＝ρgS·＝ρgS(h2－h1)2.

二、非选择题

11.在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连．若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.10 m，力F做功2.5 J．此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50 N，如图所示，求：

(1)在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量；

(2)弹簧的劲度系数．

解析：(1)木块下移0.10 m过程中，F与重力的合力等于弹簧弹力，所以力F和重力做功等于弹簧弹性势能的增加量，故弹性势能的增加量为ΔEp＝WF＋mgh＝(2.5＋2.0×10×0.10) J＝4.5 J.

(2)由平衡条件得，木块再次处于平衡时F＝kh，所以劲度系数k＝＝ N/m＝500 N/m.

答案：(1)4.5 J　(2)500 N/m

12．在离地面高80 m 处无初速度释放一小球，小球质量为m＝200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2, 取最高点所在水平面为参考平面．求：

(1)在第2 s末小球的重力势能；

(2)在第3 s内重力所做的功和重力势能的变化量．

解析：(1)在第2 s末小球的高度：

h＝－gt2＝－×10×22 m＝－20 m，

重力势能Ep＝mgh＝0.2×10×(－20) J＝－40 J，

Ep<0说明了小球在参考平面的下方．

(2)在第3 s 末小球的高度：

h′＝－gt′2＝－×10×32 m＝－45 m，

第3 s内重力做的功W＝mg(h－h′)＝0.2×10×(－20＋45) J＝50 J，则小球的重力势能减少了50 J.

答案：(1)－40 J　(2)50 J　减少了50 J