04/505/5/重力勢能和彈性勢能考試要求1.理解重力做功的特點。2.理解重力勢能，知道重力勢能與重力做功的關(guān)系。3.定性了解彈性勢能。[題組沖關(guān)]題組一重力做功及重力勢能1．如圖所示，一固定斜面高度為H，質(zhì)量為m的小球沿斜面從頂端滑到底端，已知重力加速度為g，將小球視為質(zhì)點。關(guān)于該過程中重力對小球做功的情況，下列判斷正確的是()A．做負功，小于mgH B．做負功，等于mgHC．做正功，大于mgH D．做正功，等于mgH[答案]D2．沿高度相同、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D不論接觸面是光滑還是粗糙，也不論是直線運動還是曲線運動，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)，D正確。3．如圖所示，質(zhì)量為m的工件懸吊在水平操作臺面上方，工件重心離地面的高度為h1，操作臺面離地面的高度為h2，已知重力加速度為g，若選操作臺面為零勢能面，則工件的重力勢能為()A．mgh1 B．mgh2C．mg(h1－h(huán)2) D．mg(h1＋h2)[答案]C4．下面有關(guān)重力勢能的說法中，正確的是()A．被舉得越高的物體，具有的重力勢能越大B．質(zhì)量越大的物體，具有的重力勢能越大C．物體的重力勢能不可能為0D．物體的重力勢能可能小于0D由物體的重力勢能Ep＝mgh可知，被舉得越高的物體，具有的重力勢能不一定越大，質(zhì)量越大的物體，具有的重力勢能也不一定越大，重力勢能是一個相對量，與零勢能面的選擇有關(guān)，A、B錯誤。當物體在零勢能面時，物體的重力勢能為0，在零勢能面以下時，物體的重力勢能就小于0，C錯誤，D正確。5．起重機將質(zhì)量為50kg的物體從地面提升到10m高處，在這個過程中，下列說法中正確的是(g取10mA．重力做正功，重力勢能減少5.0×103JB．重力做正功，重力勢能增加5.0×103JC．重力做負功，重力勢能減少5.0×103JD．重力做負功，重力勢能增加5.0×103JD起重機將質(zhì)量為50kg的物體從地面提升到10m高處，重力對物體做功W＝－mgh＝－50×10×10J＝－5000J，重力對物體做多少負功，重力勢能增加多少，則重力勢能增加5.0×1036．物體從某高度處做自由落體運動，以地面為重力勢能零點，下列所示圖像中，能正確描述物體的重力勢能與下落高度的關(guān)系的是()ABCDB設(shè)物體開始下落時的重力勢能為Ep0，物體下落h高度過程中重力勢能減少量ΔEp＝mgh，故物體下落高度為h時的重力勢能Ep＝Ep0－ΔEp＝Ep0－mgh，即Ep-h圖像為傾斜直線且斜率小于0，B正確。7．一個100g的小球從1.8m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25m的高度，則整個過程中重力對小球所做的功及小球的重力勢能的變化是(g取10m/sA．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負功C．小球的重力勢能一定減少0.55JD．小球的重力勢能一定增加1.25JC小球高度下降了h＝(1.8－1.25)m＝0.55m，則重力做正功W＝mgh＝0.1×10×0.55J＝0.55J，重力做的功等于重力勢能的減少量，故小球的重力勢能一定減少0.55J，C正確。8．如圖所示，質(zhì)量為m的小球，用一長為l的細線懸于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OD＝eq\f(2,3)l，重力加速度為g，則：(1)小球由A點運動到C點的過程中，重力做功為多少？(2)重力勢能減少了多少？[解析](1)從A點運動到C點，小球下降高度h＝eq\f(1,3)l，故重力做功WG＝mgh＝eq\f(1,3)mgl。(2)重力勢能的減少量ΔEp減＝WG＝eq\f(1,3)mgl。[答案](1)eq\f(1,3)mgl(2)eq\f(1,3)mgl[核心精要]一、對重力勢能的理解1．重力勢能是一個相對量，它與參考平面的選取有關(guān)。參考平面的選取是任意的，實際中應(yīng)以計算方便為原則，通常選取水平地面為參考平面。2．重力勢能的變化是絕對的，與參考平面的選取無關(guān)。3．重力勢能是一個標量，只有大小，沒有方向，但有正負。Ep>0時，表示物體的重力勢能比在參考平面上的大；Ep<0時，表示物體的重力勢能比在參考平面上的小。4．重力勢能是物體和地球這一系統(tǒng)所共有的，不是物體單獨具有的。5．重力做功的特點重力對物體做的功，只跟物體的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體的運動路徑無關(guān)。6．重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：WG＝－ΔEp。學(xué)習(xí)心得：7．重力勢能的求解方法(1)定義法：選取參考平面，確定物體相對參考平面的高度h，代入Ep＝mgh求解重力勢能。(2)WG和Ep關(guān)系法：由WG＝Ep1－Ep2知Ep2＝Ep1－WG或Ep1＝WG＋Ep2。(3)變化量法：重力勢能的變化量ΔEp＝Ep2－Ep1，故Ep2＝Ep1＋ΔEp或Ep1＝Ep2－ΔEp。學(xué)習(xí)心得：題組二彈性勢能9．如圖所示，射箭時人通過拉弓引起彈性勢能的增加，此時的彈性勢能主要()A．存儲在箭上B．存儲在弓上C．存儲在弦上D．存儲在拉弓人的手上B人拉弓時，弓發(fā)生了明顯的彈性形變，彈性勢能主要存儲在弓上，B正確。10．如圖所示，將彈簧拉力器用力拉開的過程中，彈簧的彈力和彈性勢能的變化情況是()A．彈力變大，彈性勢能變小B．彈力變小，彈性勢能變大C．彈力和彈性勢能都變小D．彈力和彈性勢能都變大D將彈簧拉力器用力拉開的過程中，彈簧的伸長量變大，由彈簧的彈力F＝kx可知，彈力隨伸長量的增大而變大，彈性勢能與彈簧的伸長量有關(guān)，伸長量越大，彈性勢能越大，D正確。11．如圖所示，撐竿跳高運動包括三個階段：助跑、撐竿起跳、越橫桿，其中發(fā)生了彈性勢能轉(zhuǎn)化為重力勢能的階段是()助跑撐竿起跳越橫桿A．助跑階段 B．越橫桿階段C．撐竿起跳階段 D．越橫桿階段和助跑階段[答案]C12．如圖所示，一輕彈簧一端固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一水平面且彈簧保持原長的A點無初速度地釋放，讓它自由擺下，不計空氣阻力，在重物由A點擺向最低點B的過程中()A．重力做正功，彈力不做功B．重力做正功，彈力做正功C．若用與彈簧原長相等的細繩代替彈簧后，重力做正功，彈力不做功D．若用與彈簧原長相等的細繩代替彈簧后，重力做功不變，彈力不做功C重物由A點擺向最低點B的過程中，重力做正功，彈簧伸長，彈力對重物做負功，故A、B錯誤；若用與彈簧原長相等的細繩代替彈簧后，重力做正功，彈力方向始終與重物運動方向垂直，不做功，故C正確，D錯誤。二