1、21世紀(jì)教育網(wǎng) 精品試卷第 PAGE 2 頁 （共 NUMPAGES 2 頁）8.2重力勢能【學(xué)習(xí)目標(biāo)】認(rèn)識重力做功與物體運動的路徑無關(guān)的特點.理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義式進(jìn)行有關(guān)計算.理解重力做功與重力勢能變化的關(guān)系.知道重力勢能具有相對性，知道重力勢能是物體和地球所組成的系統(tǒng)所共有的.5.理解彈性勢能的概念【知識要點】一、重力做功WGmgh WG mglcos mgh WGmghmgh1mgh21.特點：物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān)（或者說只與初、末位置的高度差有關(guān)）。2.計算式：WG =mgh =mgh1-mgh2二、重力勢能

2、1定義：物體由于位于高處而具有的能量叫做重力勢能2大?。何矬w的重力勢能等于物體受到的重力和它的高度的乘積，即Epmgh.三、重力做的功與重力勢能變化的關(guān)系重力做的功等于重力勢能的減小量：WGEp1Ep2=-Ep物體由高處運動到低處時，重力做正功，物體重力勢能減少；重力勢能減少的數(shù)量等于重力做的功。物體由低處運動到高處時，重力做負(fù)功，物體重力勢能增加；重力勢能增加的數(shù)量等于物體克服重力做的功。四、重力勢能的相對性重力勢能總是相對于某個水平面來說的，這個水平面叫參考平面重力勢能的正負(fù)表示大?。簩x定的參考平面而言，上方物體的高度是正值，重力勢能也是正值；下方物體的高度是負(fù)值，重力勢能也是負(fù)值，重力

3、勢能為負(fù)。表示物體在這個位置具有的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能少。五、彈性勢能1.發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，也具有勢能，這種勢能叫作彈性勢能。2.W彈= -EP:彈力做正功，彈性勢能減小；彈力做負(fù)功，彈性勢能增加?！绢}型分類】題型一、對重力做功的理解【例1】下面有關(guān)重力勢能的說法中，正確的是（ ）A. 舉得越高的物體，具有的重力勢能越大 B. 質(zhì)量越大的物體，具有重力勢能越大C. 物體的重力勢能不可能為零 D. 物體的重力勢能可能小于零答案 D【同類練習(xí)】 1某游客領(lǐng)著孩子游泰山時，孩子不小心將手中質(zhì)量為m的皮球滑落，球從A點滾到了山腳下的B點，高度標(biāo)記如圖

4、所示，則下列說法正確的是()A從A到B的曲線軌道長度不知道，無法求出此過程中重力做的功B從A到B過程中阻力大小不知道，無法求出此過程中重力做的功C從A到B重力勢能變化了mg(Hh)D從A到B重力做功mgH【答案】D【解析】：重力做功與物體的運動路徑無關(guān)，只與初、末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)。從A到B的高度差是H，故從A到B重力做功mgH，重力勢能減了mgH，D正確。題型二、對重力勢能的理解【例2】以下敘述中正確的是（ ） A. 重力對物體做功越多，物體的重力勢能越少 B. 物體克服重力做功越多，物體的重力勢能越少 C. 重力對物體不做功，物體的重力勢能一定為零 D. 物體沒克服重力做功，物體的重力勢

5、能不一定為零答案 D【同類練習(xí)】1.沿著高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，下列說法正確的是()A沿坡度小的斜面運動時物體克服重力做功多B沿坡度大、粗糙程度大的斜面運動時物體克服重力做功多C沿坡度小、粗糙程度大的斜面運動時物體克服重力做功多D不管沿怎樣的斜面運動，物體克服重力做功相同，物體增加的重力勢能也相同【答案】D【解析】：重力做功的特點是重力做功與物體的運動路徑無關(guān)，只與初、末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)，不論是光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運動還是曲線運動，物體克服重力做多少功(重力做多少負(fù)功)，它的重力勢能必增加多少。題型三、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系

6、【例3】下列關(guān)于重力勢能的說法，正確的是 ( ) A. 重力勢能的變化，只跟物體所處的初末位置有關(guān)，與物體實際經(jīng)過的路徑無關(guān) B. 重力勢能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無關(guān) C. 重力勢能是矢量，當(dāng)重力對物體做正功時，物體的重力勢能減少 D. 重力勢能是物體和地球共有的，而不是物體單獨具有的答案 ABD【同類練習(xí)】1大型拱橋的拱高為h，弧長為L，如圖所示，質(zhì)量為m的汽車在以不變的速率v由A點運動到B點的過程中，以下說法正確的是()A由A到B的過程中，汽車的重力勢能始終不變，重力始終不做功B汽車的重力勢能先減小后增加，總的變化量為0，重力先做負(fù)功，后做正功，總功為零C汽車的重力勢能

7、先增大后減小，總的變化量為0，重力先做正功，后做負(fù)功，總功為零D汽車的重力勢能先增大后減小，總的變化量為0，重力先做負(fù)功，后做正功，總功為零【答案】D【解析】：前半階段，汽車向高處運動，重力勢能增加，重力做負(fù)功；后半階段，汽車向低處運動，重力勢能減小，重力做正功，選項D正確。題型四、彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系例4如圖所示，在光滑水平面上有一物體，它的左端連一彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去F后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說法正確的是()A彈簧對物體做正功，彈簧的彈性勢能逐漸減小B彈簧對物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢能逐漸增加C彈簧先對物體做正功，

8、后對物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢能先減少再增加D彈簧先對物體做負(fù)功，后對物體做正功，彈簧的彈性勢能先增加再減少解析開始時，彈簧處于壓縮狀態(tài)，撤去F后物體在向右運動的過程中，彈簧對物體的彈力方向先向右后向左，對物體先做正功后做負(fù)功，故彈簧的彈性勢能應(yīng)先減小后增大，故C正確【同類練習(xí)】1.如圖7所示，小明玩蹦蹦桿，在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化是()A重力勢能減少，彈性勢能增大B重力勢能增大，彈性勢能減少C重力勢能減少，彈性勢能減少D重力勢能不變，彈性勢能增大答案A解析彈簧向下壓縮的過程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢能增大；重力做正功，重力勢能減少，故A正確.

9、【成果鞏固訓(xùn)練】1一滑雪運動員沿斜坡滑下，快慢保持不變這一過程中，該運動員的（ ）A動能減少B重力勢能減少C重力勢能不變D機(jī)械能不變【答案】B【解析】A一滑雪運動員沿斜坡滑下，快慢保持不變，即速度不變，則動能不變，選項A錯誤；BC運動員沿斜坡滑下時，高度下降，則重力勢能減??；選項B正確，C錯誤；D機(jī)械能等于動能和重力勢能之和，則機(jī)械能減小選項D錯誤；故選B.2關(guān)于重力勢能的說法，正確的是（ ）A重力勢能只由地球上的物體決定B重力勢能不能有負(fù)值C在某高度質(zhì)量一定的物體，重力勢能是一定的D重力勢能是相對的，只有參考平面選定后，重力勢能才確定【答案】D【解析】A重力勢能是物體和地球共同具有的，故A錯

10、誤；BCD重力勢能的大小是相對于參考平面來講的，所以可以有負(fù)值，參考平面選定后，重力勢能才能確定，BC錯誤D正確。故選：D。3一蹦極運動員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺下落，到最低點時距水面還有數(shù)米距離。假定空氣阻力可忽略，運動員可視為質(zhì)點，從繩子繃緊到運動員下落至最低點的過程中，下列說法不正確的是A運動員的動能先增大后減小 B運動員克服彈力做功，蹦極繩彈性勢能增加C運動員重力勢能始終減小 D重力勢能的改變量與重力勢能零點的選取有關(guān)【答案】D【解析】試題分析：在運動員下落的過程中，在彈性蹦極繩的彈力等于人的重力的之前，人受到的合力是向下的，速度一直在增加，當(dāng)彈性蹦極繩的彈力等于人的重力的之后，

11、人受到的合力向上，速度開始減小，一直減小到零，所以運動員的動能是先增大，后減小故A錯誤在彈性蹦極繩伸直后，對運動員的拉力的方向向上，而運動員運動的方向向下，所以運動員克服彈力做功，彈性勢能增加，故B正確運動員下降的過程中重力勢能始終減小，選項C正確；重力勢能和重力勢能零點的選取有關(guān)，而重力勢能的該變量與零點的選取無關(guān)故D錯誤故選D4如圖所示，桌子放于水平地面上，桌面高為h2.一質(zhì)量為m的小球處于桌面上方h1高處的a點.若以桌面為參考平面，重力加速度為g，小球從a點下落到地面上的c點，下列說法正確的是()A小球在a點的重力勢能為mg(h1+h2)B小球在桌面b處的重力勢能為mgh2C小球從a點下

12、落至c點的過程中，重力勢能減少mg(h1+h2)D小球從a點下落至c點的過程中，重力勢能減少mgh1【答案】C【解析】桌面為零勢能參考面，小球在a點的重力勢能為mgh1，小球在桌面b處的重力勢能為零，故AB錯誤；小球從a點下落至c點的過程中，重力做功為W=mg(h1+h2)，重力勢能減少mg(h1+h2)，故C正確，D錯誤；5關(guān)于重力做功和重力勢能，下列說法正確的是A做平拋運動的物體，重力勢能減小B重力做功與物體運動路徑有關(guān)C物體在運動過程中克服重力做功50J，物體重力勢能減小50JD重力勢能為矢量，在參考平面以上為正，在參考平面以下為負(fù)【答案】A【解析】A.做平拋運動的物體，重力做正功，所以

13、重力勢能減小，故A正確；B.由公式W=mgh其中h為初、末位置的高度差，所以重力做功與物體運動路徑無關(guān)，故B錯誤；C.克服重力做功說明重力做負(fù)功，所以物體重力勢能增大，故C錯誤；D.重力勢能是只有大小，沒有方向的標(biāo)量，故D錯誤故A正確C選項也正確；加速度豎直向下，為正值，因而D錯誤。6.如圖所示，ACP和BDP是豎直平面內(nèi)兩個半徑不同的半圓形光滑軌道，A、P、B三點位于同一水平面上，C和D分別為兩軌道的最低點，將兩個質(zhì)量相同的小球分別從A和B兩處同時無初速釋放，則()A沿BDP光滑軌道運動的小球的重力勢能永遠(yuǎn)為正值B兩小球到達(dá)C點和D點時，重力做功相等C兩小球到達(dá)C點和D點時，重力勢能相等D兩

14、小球剛開始從A和B兩處無初速釋放時，重力勢能相等【答案】D【解析】：不管選哪一點為零勢能點，A點和B點相對零勢能面的豎直高度均相等，所以重力勢能相等兩小球到C點和D點時，重力勢能不相等。重力勢能Epmgh，具有相對性，如果選A、P、B三點在零勢能參考面上，則兩球在運動過程中的重力勢能恒為負(fù)值；如果選C點在零勢能參考面上，則兩球在運動過程中的重力勢能恒為正值。另外，重力做功跟路徑無關(guān)，只取決于物體在初始和終末兩點在豎直方向的高度，兩球從開始運動到達(dá)C點和D點時豎直高度不等，所以，重力做功不相等。7.質(zhì)量為m的物體，沿傾角為的光滑斜面由靜止下滑，當(dāng)下滑t時間重力勢能減少量為()Aeq f(1,2)

15、mg2t2sin Beq f(1,2)mg2t2Cmg2t2 Deq f(1,2)mg2t2sin2【答案】D【解析】物體下滑的加速度agsin，t時間內(nèi)物體下滑的距離seq f(1,2)at2eq f(1,2)gsint2，下滑的高度hssin，物體重力勢能的減少量為mgheq f(1,2)mg2t2sin2，D正確。8.如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用一長為l的細(xì)線懸于O點，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個向下的速度讓小球向下運動，O點正下方D處有一釘子，小球運動到B處時會以D為圓心做圓周運動，并經(jīng)過C點，若已知ODeq f(2,3)l，則小球由A點運動到C點的過程中，重力勢能減少了多少？重力做功為多少？【答案】：eq f(1,3)mgleq f(1,3)mgl【解析】：從A點運動到C點，小球下落heq f(1,3)l，故重力做功WGmgheq f(1,3)mgl，重力勢能的變化量EpWGeq f(1,3)mgl負(fù)號表示小球的重力勢能減少了。9跳水運動是我國體育運動的強(qiáng)項之一，其中高臺跳水項目要求運動員從距離水面10m的高臺上跳下，在完成空中動作后進(jìn)入水中。如圖，質(zhì)量為50kg的運動員起跳瞬間重心離高臺臺面的高度為1m，斜向上跳離高臺的瞬時速度大小為3m/s，跳至最高點時重心離臺面的高度