重力势能、弹性势能、动能(共12页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上重力势能、弹性势能、动能一、重力势能1定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。2公式: h物体具参考面的竖直高度3参考面a重力势能为零的平面称为参考面;b选取:原则是任意选取,但通常以地面为参考面 若参考面未定,重力势能无意义,不能说重力势能大小如何 选取不同的参考面,物体具有的重力势能不同,但重力势能改变与参考面的选取无关。4标量,但有正负。重力势能为正,表示物体在参考面的上方;重力势能为负,表示物体在参考面的下方;重力势能为零,表示物体在参考面上。5单位:焦耳(J)6重力做功特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的初、末位置有关,而跟物体运动的路径无关。7、
2、重力做功与重力势能变化的关系 (1)物体的高度下降时,重力做正功,重力势能减少,重力势能减少的量等于重力所做的功;(2)物体的高度增加时,重力做负功,重力势能增加,重力势能增加的量等于物体克服重力所做的功。(3)重力势能变化只与重力做功有关,与其他力做功无关。二、弹性势能1概念:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力的相互作用具有势能,称之为弹性势能。2 弹力做功与弹性势能的关系 当弹簧弹力做正功时,弹簧的弹性势能减小,弹性势能变成其它形式的能;、当弹簧的弹力做负功时,弹簧的弹性势能增大,其它形式的能转化为弹簧的弹性势能。这一点与重力做功跟重力势能变化的关系相似。3势能:相互作用的物体凭借其
3、位置而具有的能量叫势能,势能是系统所共有的。三、动能1概念:物体由于运动而具有的能量,称为动能。2动能表达式:3动能定理(即合外力做功与动能关系):4理解:在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。做正功时,物体动能增加;做负功时,物体动能减少。动能定理揭示了合外力的功与动能变化的关系。4适用范围:适用于恒力、变力做功;适用于直线运动,也适用于曲线运动。5应用动能定理解题步骤:a确定研究对象及其运动过程b分析研究对象在研究过程中受力情况,弄清各力做功c确定研究对象在运动过程中初末状态,找出初、末动能d列方程、求解。【练习】1、物体沿不同的路径从A运动到B,如图所示,则()A沿路
4、径ACB重力做的功大些B沿路径ADB重力做的功大些C沿路径ACB和路径ADB重力做功一样多D条件不足,无法判断2、)有关重力势能的变化,下列说法中正确的是()A物体受拉力和重力作用向上运动,拉力做功是1 J,但物体重力势能的增加量有可能不是1 JB从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛,落到地面上时,物体重力势能的变化是相同的C从同一高度落下的物体到达地面,考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D物体运动中重力做功是1 J,但物体重力势能的增加量不是1 J3下列关于重力势能的说法中正确的是()A重力势能Ep12 J,Ep23 J,则Ep1与Ep2方向相反B同一物体重力
5、势能Ep12 J,Ep23 J,则Ep1Ep2C在同一高度的质量不同的两个物体,它们的重力势能一定不同D重力势能是标量,负值没有意义4如图5所示,质量为m的小球从高为h的斜面上的A点滚下经水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达处的D点时,速度为零,此过程中重力做的功是多少?图55在同一高度,把三个质量相同的球A、B、C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛,它们都落到同一水平地面上,则三个球在运动过程中,重力对它们做的功分别为WA、WB、WC,重力的平均功率分别为PA、PB、PC,则它们的大小关系为()AWAWBWC,PAPBPCBWAWBWC,PAPBPCCWAWBWC,PBPCPADWA
6、WBWC,PAPBPC6下列关于重力势能的说法正确的是()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5 J变化到3 J,重力势能增加了D在地面上的物体具有的重力势能一定等于零7如图6所示,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h.若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是()图6Amgh,减少mg(Hh)Bmgh,增加mg(Hh)Cmgh,增加mg(Hh)Dmgh,减少mg(Hh)8一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h.关于此过程,下列说法中正
7、确的是()A提升过程中手对物体做功m(ag)hB提升过程中合外力对物体做功mahC提升过程中物体的重力势能增加m(ag)hD提升过程中物体克服重力做功mgh9如图7所示,两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个斜面由静止加速下滑,a1a2,且第一个斜面光滑,第二个斜面粗糙,从顶端滑到底端的过程中,重力对物体做功分别为W1和W2,则()图7AW1W2 BW1W2CW1W2 D不能确定10.大型拱桥的拱高为h,弧长为L,如图8所示,质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中,以下说法正确的是()图8A由A到B的过程中,汽车的重力势能始终不变,重力始终不做功B汽车的重力势能先减小后增
8、大,总的变化量为零,重力先做负功,后做正功,总功为零C汽车的重力势能先增大后减小,总的变化量为零,重力先做正功,后做负功,总功为零D汽车的重力势能先增大后减小,总的变化量为零,重力先做负功,后做正功,总功为零11在离地面80 m处无初速度释放一小球,小球质量为m200 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12物体运动过程中,重力对其做功500J,则物体的(d )A动能一定增加500J B动能一定减少500JC重力势能一定增加500J D重力势能一定减少500J13一物体从H高处自
9、由下落,当其动能等于重力势能时(以地面为零势能面),物体的速度为:(a ) A. B. C. 2 D. 14质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为( d )Amgh,减少mg(H-h) Bmgh,增加mg(H+h)C-mgh,增加mg(H-h) D-mgh,减少mg(H+h)15关于重力势能,下列说法中正确的是( d ).(A)重力势能的大小只由重物本身决定 (B)重力势能恒大于零(C)在地面上的物体具有的重力势能一定等于零 (D)重力势能实际上是物体和地球所共有的16关于重力势能与
10、重力做功的下列说法中正确的是(d )A物体克服重力做的功等于重力势能的减少B重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功C用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和D在同一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等17关于重力势能,下列说法中正确的是( d ) 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5 J变化到3 J,重力势能减少了D重力势能的变化量与零势能面的选取无关18大型拱桥的拱高为h,弧长为L,如图所示
11、,质量为m的汽车在以不变的速率v由A点运动到B点的过程中,以下说法正确的是 (b)A由A到B的过程中,汽车的重力势能始终不变,重力始终不做功B由A到B的过程中,汽车的重力势能的增量为零,重力的总功等于零C汽车重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为0D汽车的重力势能先减小后增大,上坡时重力做负功,下坡时做正功,总功为零19一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法错误的是( b )A运动员到达最低点前重力势能始终减小B蹦极过程中,重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关C蹦极过程中,运
12、动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加20用绳子吊起质量为m的物体,使它以加速度匀加速升高h,在此过程中,物体增加的重力势能为(a )Amgh Bmgh + mh Cm(g-)h Dmh21第30届夏季奥林匹克运动会于2012年7月28日至8月13日在伦敦斯特拉特福德奥林匹克体育场举行奥运会中的投掷链球、铅球、铁饼和标枪等体育比赛项目都是把物体斜向上抛出的运动,如图所示这些物体从被抛出到落地的过程中( d )A物体的机械能先减小后增大B物体的机械能先增大后减小C物体的动能先增大后减小,重力势能先减小后增大D物体的动能先减小后增大,重力势能先
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