8.2重力勢能

隕石坑

雪

崩物體一旦處在一定高度時(shí)，就具有了一定的能量。而當(dāng)它從所處的的高處落下時(shí)，這些能量就會以做功的方式釋放出來。具有的能叫重力勢能1.在天花板上,用細(xì)毛線懸掛一個(gè)乒乓球,你會有何感覺？若用這根線懸掛的是7.5kg的鉛球呢?2.一個(gè)7.5kg的鉛球從離手10cm落下和從離手2m

處落下，

你會有什么感受?說明重力勢能與高度和物體質(zhì)量有關(guān)。物體下降，重力勢能減少，重力做正功物體被舉高，重力勢能增大，重力做負(fù)功因此，認(rèn)識重力勢能，不能脫離對重力做功的研究。第一種情況重力做的功：WG＝mgh第二種情況WG＝mglcosθ＝mgh重力做功與路徑無關(guān),只跟始末位置的高度差有關(guān)WG＝mgh1.我們把mgh叫重力勢能，符號Ep表示3.國際單位：焦耳(J)1kg·m/s2·m=1N·m=1J2.大小：重力勢能Ep=mgh4.重力勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)，且正負(fù)表示大小。如3J>-4J重力做的功與重力勢能變化的關(guān)系

WG=Ep1－Ep2=－△Ep①物體下降，重力做正功，物體重力勢能減少；②物體上升，重力做負(fù)功，物體重力勢能增加；WG=mg△h=mgh1－mgh2△hh2h1AB重力做的功等于重力勢能的減小量五樓天花板高度處有一個(gè)水球，站在五樓地面、站在一樓地面看你有什么不一樣的感覺？重力勢能總是相對于某個(gè)水平面來說的，這個(gè)水平面叫參考平面．（1）若物體在參考面，

h=0故Ep=0（2）若物體在參考面上方，h＞0為正值，Ep也是正值；（3）若物體在參考面下方，

h＜0為負(fù)值，Ep也是負(fù)值；如圖，質(zhì)量0.5kg的小球，從桌面以上h1=1.2m的A點(diǎn)落到地面的B點(diǎn)，桌面高h(yuǎn)2=0.8m．請按要求填寫下表．(g=10m/s2)參考平面在A點(diǎn)重力勢能在B點(diǎn)重力勢能下落過程小球重力做功下落過程重力勢能變化量

桌面

地面

6J10J

-4J010J10J-10J-10Jh1h2AB選取不同的參考平面,物體的重力勢能的數(shù)值不同,對一個(gè)確定的過程，WG和△EP與參考平面的選擇無關(guān)。彈性勢能拉長或壓縮的彈簧、卷緊的發(fā)條、拉開的弓、正在擊球的網(wǎng)球拍、撐竿跳高運(yùn)動員手中彎曲的竿等等，這些物體都發(fā)生了彈性形變，每個(gè)物體的各部分之間都有彈力的相互作用。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彈簧彈性勢能與形變量、勁度系數(shù)有關(guān)。彈力勢能的變化彈力做功彈力做正功，彈性勢能減小彈力做負(fù)功，彈性勢能增加若規(guī)定原長時(shí)彈性勢能為零，則彈簧形變過程中彈性勢能可能為負(fù)嗎？1.判斷下列說法的正誤.(1)重力做功一定與路徑無關(guān)，只與初、末位置的高度差有關(guān).()(2)重力勢能Ep1＝2J，Ep2＝－3J，則Ep1與Ep2方向相反.()(3)重力做功WG＝－20J時(shí)，物體的重力勢能減小20J.()(4)同一彈簧長度不同時(shí)，彈性勢能一定不同.()(5)彈性勢能與彈簧的形變量和勁度系數(shù)有關(guān).()2.質(zhì)量為m的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從地面上方H高處由靜止釋放，落在地面后出現(xiàn)一個(gè)深度為h的坑，如圖1所示，重力加速度為g，在此過程中，重力對物體做功為______，重力勢能______(填“減少”或“增加”)了______.例1.如圖所示，質(zhì)量為m的小球從高為h處的斜面上的A點(diǎn)滾下，經(jīng)過水平面BC后，再滾上另一斜面，當(dāng)它到達(dá)h/4的D點(diǎn)時(shí)，速度為零，在這個(gè)過程中，重力做功為(重力加速度為g)()例2.下列關(guān)于重力勢能的說法正確的是()A.物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B.物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大C.一個(gè)物體的重力勢能從－5J變化到－3J，重力勢能增加了D.在地面上的物體具有的重力勢能一定等于零如圖所示，物體與彈簧相連，物體在O點(diǎn)時(shí)彈簧處于原長，把物體向右拉到A處靜止釋放，物體會由A向A′運(yùn)動，A、A′關(guān)于O點(diǎn)對稱，則：(1)物體由A向O運(yùn)動的過程中，彈力做什么功？彈性勢能如何變化？(2)物體由O向A′運(yùn)動的過程中，彈力做什么功？彈性勢能如何變化？(3)在A、A′處彈性勢能有什么關(guān)系？例4.如圖所示，輕彈簧下端系一重物，O點(diǎn)為其平衡位置(