《重力勢能（第一課時）》學習任務(wù)單【課前預(yù)習任務(wù)】重力做功與路徑_______（有關(guān)/無關(guān)）。重力勢能的概念和計算公式EP=_________。重力做功和重力勢能的關(guān)系。WG=___________。重力勢能具有相對性。取不同的參考平面，重力勢能_______（相同/不相同）。重力勢能差值的確定性。取不同的參考平面，重力勢能的差值_______（相同/不相同）。重力勢能是物體和地球系統(tǒng)所共有的?！菊n上學習活動】1．回顧初中學習的重力勢能的概念，重力勢能的影響因素。2．思考：物體豎直向下運動，重力做的功。3．思考：物體先沿斜面向下運動，再沿水平面運動時，重力做的功。4．綜合兩種情況，尋找重力做功是否與路徑無關(guān)。5．由重力做功，得到重力勢能的概念。6．尋找重力做功和重力勢能的關(guān)系。7．結(jié)合生活實際，理解重力勢能的相對性和重力勢能差值的確定性。8．理解重力勢能是物體和地球系統(tǒng)所共有的。9．*拓展一；物體沿曲面下滑時，如何計算重力做的功。10．*拓展二：如果重力做功和路徑有關(guān)，還可以用mgh表示重力勢能嗎？11．小結(jié)本節(jié)?！菊n后作業(yè)】1．關(guān)于重力勢能的說法，正確的有（）多選A．重力勢能只由重物決定

B．重力勢能不能有負值C．重力勢能的大小是相對的

D．物體克服重力做的功等于重力勢能的增加量312Ah2．如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地高h的A312AhA．沿軌道1滑下重力做功多B．沿軌道2滑下重力做功多C．沿軌道3滑下重力做功多D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多3．關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是（）多選A．重力勢能實際上是物體和地球共有的B．在地平面下方的物體，它具有的重力勢能一定小于零C．重力勢能減少時，重力一定對物體做正功D．重力勢能增加時，重力可能不做功4.關(guān)于重力做功，下列說法正確的是（）A.重力做負功，可以說物體克服重力做功B.重力做功與物體的運動狀態(tài)有關(guān)C.重力做功與物體是否阻力有關(guān)D.重力做功與物體運動的路徑有關(guān)5．如圖所示，質(zhì)量m=1kg的小球，從桌面以上高H1=1.2m的A點落到地面的B點，桌面高H2=0.8m。（g=10m/s2）HH2H1AB（1）在表格的空白處按要求填入數(shù)據(jù)。所選參考面小球在A點的重力勢能小球在B點的重力勢能整個下落過程小球重力的功整個下落過程小球重力勢能的差值桌面地面（2）如果下落時有空氣阻力，表格中的數(shù)據(jù)是否應(yīng)該改變？

6．將重為50N的物體沿著豎直方向向上勻速吊起10m高，此過程中物體的重力勢能變化了J，拉力對物體做功J。若物體以1m/s2的加速度上升10m高，此過程中物體的重力勢能變化了J，拉力對物體做了J的功。（g取10m/s2）【課后作業(yè)參考答案】1.CD重力勢能由重力和初末位置高度差共同決定，所以A錯，選擇不同的參考平面，物體的重力勢能不同，物體在參考平面以下，重力勢能為負值，所以B錯C對，由功能關(guān)系，重力做了多少功就有多少重力勢能發(fā)生了轉(zhuǎn)化，它們在數(shù)值上是相等的，所以物體克服重力做的功等于重力勢能的增加量，D正確。2.D三次下滑，高度差相同，所以重力做的功相同3.AC重力勢能實際上是物體和地球共有的，A正確，重力勢能具有相對性，在參考平面下方的物體重力勢能是負值，B錯，重力勢能減少時，消耗了重力勢能，重力一定對物體做正功，C正確，重力勢能增加時，重力做負功，D錯。4.A重力做功只和初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，與物體做直線運動還是曲線運動無關(guān)，與物體運動狀態(tài)，加速，減速，勻速無關(guān)，與物體是否受摩擦力也無關(guān)。5.所選擇的參考平面小球在A點的重力勢能小球在B點的重力勢能整個下落過程中小球重力做的功整個下落過程中小球重力勢能的差值桌面12J－8J20J20J地面20J020J20J（2）如果下落過程中有空氣阻力，表格中的數(shù)據(jù)不變。6．500500500550若物體勻速上升物體重力勢能增加了ΔEp=mgh=50×10J=500J，拉力做功W=F·l=mgh=500J若物體勻加速上升，重力勢能仍增加了500J，因為F－G=·a所以F=G+·a=G·=55N，從而WF=F·l=55×10J=550J。課后篇鞏固提升合格考達標練1.將一個物體由A移至B,重力做功()A.與運動過程中是否存在阻力有關(guān)B.與物體沿直線或曲線運動有關(guān)C.與物體是做加速、減速或勻速運動有關(guān)D.與物體初、末位置高度差有關(guān)]答案D解析將物體由A移至B,重力做功只與物體初、末位置高度差有關(guān),A、B、C錯誤,D正確。2.(山東安丘月考)質(zhì)量為m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置,以下說法正確的是()A.由1到3的過程中,足球的重力勢能始終不變,重力始終不做功B.足球的重力勢能先減小后增加,總的變化量為0,重力先做負功,后做正功,總功為零C.足球的重力勢能先增大后減小,總的變化量為0,重力先做正功,后做負功,總功為零D.足球的重力勢能先增大后減小,總的變化量為0,重力先做負功,后做正功,總功為零答案D解析位置1到位置2,足球向高處運動,重力勢能增加,重力做負功;位置2到位置3,足球向低處運動,重力勢能減小,重力做正功,選項D正確。3.一實心鐵球和一實心木球質(zhì)量相等,將它們放在同一水平面上,下列結(jié)論正確的是()A.鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能B.鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能C.鐵球的重力勢能小于木球的重力勢能D.上述三種情況都有可能答案C解析由于鐵球和木球的密度不同,所以質(zhì)量相等的鐵球和木球比較,木球的體積較大,放在同一水平地面上時,木球的重心高,因此木球的重力勢能大于鐵球的重力勢能,選項C正確。4.(湖南婁底期中)如圖所示,質(zhì)量為m的跳高運動員先后以背越式和跨越式兩種跳高方式跳過某一高度,該高度比他起跳時的重心高出h,則他從起跳后至越過橫桿的過程中克服重力所做的功()A.都必須大于mghB.都不一定大于mghC.用背越式不一定大于mgh,用跨越式必定大于mghD.用背越式必須大于mgh,用跨越式不一定大于mgh答案C解析從圖中看出,采用背越式越過橫桿時,運動員的重心可能在橫桿的下方,運動員克服重力所做的功不一定大于mgh;而采用跨越式跨過橫桿時,運動員的重心一定在橫桿之上,運動員克服重力所做的功必定大于mgh,故C正確,A、B、D錯誤。5.如圖,一質(zhì)量為m,長度為l的均勻柔軟細繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點,M點與繩的上端P相距13l。重力加速度大小為g。在此過程中,外力做的功為(A.19mgl B.16C.13mgl D.1答案A解析根據(jù)題意,此過程中外力做的功等于細繩增加的重力勢能,MQ的下半部分質(zhì)量為m3的重心升高了l3,故增加的重力勢能為ΔEp=mg3×l3=196.蹦蹦桿的主要結(jié)構(gòu)是在一硬直桿上套一勁度系數(shù)較大的彈簧,彈簧的下端與直桿的下端固定而彈簧的上端固定一踩踏板。如圖所示,小明正在玩蹦蹦桿。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情況是()A.重力勢能減小,彈性勢能增大B.重力勢能增大,彈性勢能減小C.重力勢能減小,彈性勢能減小D.重力勢能不變,彈性勢能增大答案A解析在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中,重力做正功,小明的重力勢能減小,彈簧的形變量增大,其彈性勢能增大,選項A正確。7.質(zhì)量為m的木球從離水面高度為h處由靜止釋放,落入水中后,在水中運動的最大深度是h',最終木球停止在水面上,若木球在水中運動時,受到因運動而產(chǎn)生的阻力恒為Ff。求:(1)木球釋放后的全部運動過程重力做的功是多少?(2)木球的重力勢能變化了多少?答案(1)mgh(2)減少了mgh解析因為重力做功與路徑無關(guān),只與過程初、末狀態(tài)的高度有關(guān),所以全過程盡管木球在水下做了往復(fù)運動,但所做的功由h的大小決定,即WG=mgh,木球的重力勢能減少了mgh。8.吊車以g4的加速度將質(zhì)量為m的物體勻減速地沿豎直方向提升高度h,不計空氣阻力,重力加速度為g(1)吊車鋼索的拉力對物體做的功為多少?(2)重力做的功為多少?(3)物體的重力勢能變化了多少?答案(1)34mgh(2)-mgh(3)增加了解析(1)設(shè)吊車鋼索對物體的拉力為F,物體的加速度a=g4,方向豎直向下,由牛頓第二定律得mg-F=ma故F=mg-ma=34mg方向豎直向上,所以拉力做的功W=Fh=34mgh(2)物體被提升高度為h,重力做的功WG=-mgh。(3)由于ΔEp=-WG=mgh,故物體的重力勢能增加了mgh。等級考提升練9.(江蘇南通期中)如圖所示,質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一豎直彈簧,現(xiàn)用力緩慢向上提A,直到B恰好離開地面。開始時木塊A靜止在彈簧上面,設(shè)開始時彈簧的彈性勢能為Ep1,B剛要離開地面時,彈簧的彈性勢能為Ep2,則關(guān)于Ep1、Ep2的大小關(guān)系及彈性勢能的變化ΔEp,下列說法正確的是()A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2C.ΔEp>0 D.ΔEp<0答案A解析對于確定的彈簧,其彈性勢能的大小只與形變量有關(guān)。設(shè)開始時彈簧的形變量為x1,有kx1=mg;設(shè)B剛要離開地面時彈簧的形變量為x2,有kx2=mg?？芍獂1=x2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,A正確,B、C、D錯誤。10.如圖所示,質(zhì)量為60kg的某運動員在做俯臥撐運動,運動過程中可將她的身體視為一根直棒。已知重心在c點,其垂線與腳、兩手連線中點間的距離Oa、Ob分別為0.9m和0.6m。若她在1min內(nèi)做了30個俯臥撐,每次肩部上升的距離均為0.4m,則克服重力做的功和相應(yīng)的功率約為()A.430J,7W B.4300J,70WC.720J,12W D.7200J,120W答案B解析設(shè)每次俯臥撐中,運動員重心變化的高度為h,由幾何關(guān)系可得,?0.4m=0.9m0.9m+0.6m,即h=0.24m。一次俯臥撐中,克服重力做功W=mgh=60×9.8×0.24J=141.12J,所以1min內(nèi)克服重力做的總功為W總=NW=4233.6J,11.(多選)圖甲是玩家玩“蹦極”游戲的圖片,玩家將一根長為AB的彈性繩子的一端系在身上,另一端固定在跳臺,然后從跳臺跳下,圖乙是玩家到達最低點時的情況,其中AB為彈性繩子的原長,C點是彈力等于重力的位置,D點是玩家所到達的最低點,對于玩家離開跳臺至最低點的過程中,下列說法正確的是()A.重力對玩家一直做正功B.玩家的重力勢能一直減少C.玩家通過B點之后,繩子具有彈性勢能D.從A到D,彈性繩子的彈性勢能一直增加答案ABC解析整個過程中,重力一直做正功,玩家的重力勢能一直減少,選項A、B正確;玩家從高空落下到彈性繩子達到原長過程中,彈性繩子不做功,通過B點之后彈性繩子一直做負功,彈性勢能一直增加,選項C正確,D錯誤。12.起跳摸高是某些體能測試的項目之一。某考生身高1.80m,質(zhì)量70kg,他站立舉臂,手指摸到的高度為2.10m。在一次摸高測試中,如果他先下蹲,再用力蹬地向上跳起,同時舉臂,離地后手指摸到的高度為2.55m,如圖所示,g取10m/s2,該考生跳起后增加的重力勢能為()A.1260J B.1470JC.315J D.1785J答案C解析該考生跳起后重心升高的高度Δh=2.55m-2.10m=0.45m,該考生跳起后增加的重力勢能ΔEp=mgΔh=70×10×0.45J=315J,C正確。13.如圖所示,一條長l=2m、質(zhì)量分布均勻的鐵鏈放在水平地面上,鐵鏈質(zhì)量為10kg,拿住一端提起鐵鏈直到鐵鏈全部離開地面的瞬間,克服鐵鏈重力做功為多少?鐵鏈的重力勢能變化了多少?(重力加速度g取9.8m/s2)答案98J增加了98J解析鐵鏈從初狀態(tài)到末狀態(tài),它的重心位置提高了h=l2,因而克服鐵鏈重力所做的功為W=mg·l2=10×9.8×22J=98J,鐵鏈的重力勢能增加了9814.彈簧原長l0=15cm,受拉力作用后彈簧逐漸伸長,當彈簧伸長到l1=20cm時,