4.1 势能的变化与机械功题组一 对重力做功的理解与计算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 JC.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1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( )图1A. B. C.mgh D.0答案 B解析 根据重力做功的公式得W=mg(h1-h2)=,故答案为B.3.在高处的某一点将两个重力相同的小球以相同速率v0分别竖直上抛和竖直下抛,下列结论正确的是(不计空气阻力)( )A.从抛出到刚着地,重力对两球所做的功相等B.从抛出到刚着地,重力做功对两球做的功都是正功C.从抛出到刚着地,重力对两球做功的平均功率相等D.两球刚着地时,重力的瞬时功率相等答案 ABD 解析 重力做功只取决于初、末位置的高度差,与路径和运动状态无关.由W=mgh得出重力做功的大小只由重力和高度的变化决定,故A、B项正确;由于竖直上抛比竖直下抛的运动时间长,由P=,知P上<P下,故C项错误;由运动学公式得出落地时速度相同,重力的瞬时功率P=mgv相同,故D项正确.题组二 对重力势能的理解4.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.5.下列说法中正确的是( )A.在水平地面以上某高度的物体重力势能一定为正值B.在水平地面以下某高度的物体重力势能为负值C.不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零答案 D解析 重力势能具有相对性,其大小或正负与参考平面的选取有关,所以在地面以上...