第11讲 重力势能—人教版高一物理下册复习讲义（机构用）

1、第十一讲 重力势能教学目标：1理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算；2理解重力做功与重力势能的变化的关系，并知道重力势能具有相对性；3知道重力势能是物体和地球系统所共有。重点难点：1会用重力势能的定义式进行计算；2会判断功与重力势能的变化关系。知识模块：模块一：重力做功的特点与重力势能知识点1：重力做功的特点重力做功与路径无关，只与始末位置的竖直高度差有关，当重力为的物体从A点运动到B点，无论走过怎样的路径，只要A、B两点间竖直高度差为，重力所做的功均为 知识点2：重力势能物体由于被举高而具有的能叫重力势能。其表达式为： 其中h为物体所在处相对于所选取的零势面的竖直高度，而零势面的

2、选取可以是任意的，一般是取地面为重力势能的零势面。由于零势面的选取可以是任意的，所以一个物体在某一状态下所具有的重力势能的值将随零势面的选取而不同，但物体经历的某一过程中重力势能的变化却与零势面的选取无关。知识点3：重力做功与重势能变化间的关系重力做的功总等于重力势能的减少量，即 a. 重力做正功时，重力势能减少，减少的重力势能 等于重力所做的功 - EP = WG b. 克服重力做功时，重力势能增加，增加的重力势能 等于克服重力所做的功 EP = - WG【典型例题】沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一物体到顶端，以下说法中正确的是（ ）A沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力

3、做的功多 B沿长度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C沿坡度大、粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功少 D上述几种情况重力做功同样多【答案】 D【解析】重力做功的特点是，重力做功与物体运动的具体路径无关，只与初末位置物体的高度差有关，不论是光滑路径或粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末位置的高度差相同，重力做功就相同.因此，不论坡度大小、长度大小及粗糙程度如何，只要高度差相同，克服重力做的功就一样多，故选D.【举一反三】物体在运动过程中，克服重力做功50 J，则()A重力做功50 JB物体的重力势能一定增加50 JC物体若做加速运动，则重力势能增加一定大于50 JD重力对物体做

4、功50 J【答案】 BD【解析】克服重力做功50 J，即重力做50 J的功，A错误，D正确；重力做负功，重力势能增加 50 J，B正确；重力做功与运动状态无关，C错误。【小结】 重力做功的特点是，重力做功与物体运动的具体路径无关，只与初末位置物体的高度差有关，不论是光滑路径或粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，只要初末位置的高度差相同，重力做功就相同.课堂检测：1（多选）下列说法中正确的是( )A地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值B从同一高度将某一物体以相同的速率抛出，落到地面上时，物体的重力势能的变化量是相同的C在不同高度的不同物体具有的重力势能可能相同D位于零势能参考平面以

5、下的物体的重力势能一定小于在零势能参考平面以上的物体的重力势能2将一物体由A移至B，重力做功( )A与运动过程中是否存在阻力有关B与物体沿直线或曲线运动有关C与物体做加速、减速或匀速运动有关D与物体发生的位移有关3（多选）如图所示，质量为m的小球在半径为R的轨道上来回运动，下列说法中正确的是( )A若A、B等高，从A到B重力做功为mgRB若A、B等高，从A到B重力做功为零C若轨道有摩擦，重力做功最多是mgRD若轨道有摩擦，重力做功大于mgR4关于重力做功和物体重力势能的变化，下列说法中错误的是( )A当重力对物体做正功时，物体的重力势能一定减少B当物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加C重

6、力做功的多少与参考平面的选取无关D重力势能的变化量与参考平面的选取有关5（多选）一个质量为0.5 kg的小球，从5 m高处自由下落，着地后反弹起1 m，取地面为参考平面，并取g=10 m/s2，则( )A初、末位置小球的重力势能分别为25 J和-5 JB在下落和反弹过程中重力做功分别为25 J和5 JC由初位置到末位置重力做功为20 JD重力做的功等于末位置的重力势能减初位置的重力势能6一实心铁球与一实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论正确的是( )A铁球的重力势能大于木球的重力势能B铁球的重力势能等于木球的重力势能C铁球的重力势能小于木球的重力势能D木球的重力势能不会大于铁球

7、的重力势能7黄果树大瀑布(如图所示)自70 m高的断崖绝壁凌空飞下直泻犀牛潭，气势排山倒海。该瀑布常年流量约为每秒20 m3，则每秒钟水的重力势能的变化量为_。(g取10 m/s2)8如图所示，两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的斜面加速下滑，12，且第一个斜面光滑，第二个斜面粗糙。由顶端滑到底端的过程中，重力对物体做的功分别为W1和W2，重力势能的变化量分别为和，则( )A.W1=W2B.W1D9如图所示，在水平地面上平铺着n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h。如果人工将砖一块一块地叠放起来，那么人至少做功( )An(n1)mgh Bn(n1)mgh Cn(n1)mgh Dn(n1)mgh

8、10在离地面80 m处无初速度地释放一小球，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。课后作业：1关于重力势能的理解，下列说法正确的是（ ）A重力势能是一个定值 B当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少C放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0 D重力势能是物体和地球共有的，而不是物体单独具有的2(多选)以下说法中，正确的是（ ）A重力势能大的物体，离地面高度大 B重力势能大的物体，所受重力一定大C重力势能大的物体，质量不一定大 D重力势能大的物体，速度不一

9、定大3以下叙述中正确的是（ ）A重力对物体做功越多，物体的重力势能越少B物体克服重力做功越多，物体的重力势能越少C重力对物体不做功，物体的重力势能一定为零D物体没克服重力做功，物体的重力势能不一定为零。4如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示位置处的重力势能（ ）A mgh BmgH Cmg（H+h） Dmg（H-h）5物体在运动过程中，克服重力做功50J，则（ ）A重力做功为50J B物体的重力势能一定增加50JC物体的重力势能一定减小50J D重力做功为-50J6用起重机将质量为m的物体匀速地吊起一段距离，那么作用在物体上各力的做功情况应该是下面的哪种说法（ ）A重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B重力做负功，拉力做正功，合力做正功C重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D重力不做功，拉力做正功，合力做正功7井深8m，井上支架高为2m，在支架上用一根3m长的绳子系住一个重100N的物体，则物体的重力势能是（以地面为参考平面）（ ）A100J B700J C100J D无法确定8甲、乙两物体，从很高的同一处自由下落2s，重力做功之比_，对地面的重力势能之比_9如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为l、劲度系数为h的轻质弹簧，现用手拉住弹簧