势能的改变典型例题解析

1、势能的改变典型例题解析例1沿着高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上将同一物体由底端拉到顶端，以下说法正确的是( )A沿坡度小，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 B沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多C沿坡度小，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D上述几种情况克服重力做的功一样多思路分析：由于斜面高度相同将同一物体由底端拉到顶端在重力方向上发生的位移就是斜面的高，也就是物体的初末位置的高度相同故重力做功相同，重力做负功，因此D正确 答案：D 解题规律技巧妙法总结：对于重力做功只看物体初末位置的高度h，则WG=mgh例2质量相等的甲、乙两个物体的位置如图22-2所示，若取桌

2、面为零势能面，其重力势能分别为Ep1、Ep2，则有( )图2-2-2 D无法判断 思路分析：取桌面为零势能面，则Ep1=0，物体乙在桌面以下Ep2 Ep2故A正确 答案：A例3质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地面高度为h，如图2-2-3所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化分别是( )Amgh，减少mg(Hh)Bmgh，增加mg(Hh)Cmgh，增加mg(Hh)Dmgh，减少mg(Hh)图2-2-3 思路分析：小球落地时在参考平面以下此时小球的重力势能为一mgh 小球在全过程中重力做正功，重力势能减少Ep=WG=mg(Hh) 因此应选D

3、 答案：D 解题规律技巧妙法总结：重力势能的变化量只与重力做的功有关，与参考平面无关例4如图2-2-4所示，弹簧一端固定在墙壁上水平面光滑，在A处的物体以速度v运动分析在弹簧被压缩的过程中物体的机械能是否守恒图2-2-4 思路分析：在弹簧被压缩的过程中，物体的动能减小，弹簧的弹性势能增加，只有弹力做功但物体的机械能不守恒 答案：不守恒例5如图2-2-5所示，一个质量为M的物体，放在水平地面上，物体上方安装一个长度为L、劲度系数为k的轻弹簧，现用手拉着弹簧上端的P点缓慢向上移动，直到物体离开地面一段距离，在这一过程中，P点的位移(开始时弹簧处于原长)是H、则物体重力势能增加量为( )图2-2-5

4、 思路分析：设P点缓慢向上移动H=h+x，物体增加的重力势能等于克服重力所做的功，即Ep2Ep1=Mgh 如图2-2-6所示P点缓慢向上移动中，物体处于平衡状态，物体受到重力 Mg和弹簧的弹力，则有： kx=Mg 由此可知弹簧的伸长量为：x=Mgk P点向上移动的距离： H=x+h图2-2-6 所以物体上升的高度为：h=Hx 则物体重力势能的增加量为： Ep2Epl=Mgh=Mg(Hx)=MgH(Mg)2/k 答案：C 解题规律技巧妙法总结：物理题中常出现带有弹簧的问题，一般物理过程较复杂，解答时应画出示意图标出长度变化，分析出各量之间的关系，利用胡克定律和其他知识求解本题正确找出P点移动距离

5、H弹簧伸长量x物体上升高度h之间关系是解题的关键例6做“蹦极跳”的运动中，质量为m的游戏者身系一根长为L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落l5 L时到达最低点，若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是( ) A速度先增大后减小 B加速度先减小后增大 C动能增加了mgL D重力势能减少了mgL 答案：A 思路分析：游戏者由静止下落高度L过程中，加速度大小等于g不变，速度一直增大，随着绳子的伸长，弹力逐渐增大，加速度逐渐减小，方向向下，速度逐渐增大当绳子伸长到某一长度时，弹力恰好等于重力，加速度等于零，速度达到最大值之后，随着绳子的伸长，弹力大于重力，加速度方向向上且逐渐增大，速度逐减变小，选项A对，B错游戏者由静止下落高度为15L时，速度变为零，动能增量是零，重力做功l5mgL，重力势能减少l5mgL，所以选项C、D均错例7如图227所示，在水平桌面的边角处有一轻质光滑的定滑轮K。一条不可伸长的轻绳绕过 K分别与物块A、B相连，A、B的质量分别为mA、mB开始时系统处于静止状态现用水平恒力F拉物块A，使物块B上升已知当B上升距离为h时，B的速度为v求此过程中物块A克服摩擦力所做的功重力加速度为g图2-2-7 思路分析：在此过程中，B的重力势能的增量为mBgh，