内容正文:
本卷由系统自动生成,请仔细校对后使用,答案仅供参考。
尖子生成长37:重力势能
【基础知识】
一、重力做功
1.特点:只跟物体运动的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.物体下降时重力做正功;物体被举高时重力做负功.
2.表达式:WG=mgh=mg(h1﹣h2),其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度.
二、重力势能
1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能.
2.大小:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,表达式为Ep=mgh.
3.单位:在国际单位制中重力势能的单位是焦耳(J),与功的单位相同.
三、重力势能的性质
1.相对性
(1)参考平面:物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的,这个水平面叫做参考平面.在参考平面上,物体的重力势能取作0.
(2)重力势能的相对性
①选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是不同的.
②对选定的参考平面,上方物体的重力势能是正值,下方物体的重力势能是负值,负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小.
2.标矢性
重力势能为标量,其正负表示重力势能的大小.物体在参考平面上方时,重力势能为正值,在参考平面下方时,重力势能为负值.
3.系统性
重力势能是地球与物体所组成的系统共有的.
【习题精选】
1.(2019·河北)如图(a)所示,一根质量为M的链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半挂在桌边,将链条由静止释放,链条刚离开桌面时的速度为v1。然后在链条两端各系一个质量为m的小球,把链条一半和一个小球放在光滑的水平桌面上,另一半和另一个小球挂在桌边,如图(b)所示。又将系有小球的链条由静止释放,当链条和小球刚离开桌面时的速度为v2(设链条滑动过程中始终不离开桌面)。下列判断中正确的是( )
A.若,则
B.若,则
C.若,则
D.无论M与m大小关系如何,均有
2.(2020·全国)如图所示,有一条长为L、质量为m的均匀金属链条,一半长度在光滑斜面上,斜面倾角为θ,另一半长度沿竖直方向下垂在空中,当链条从静止开始释放后链条滑动,以斜面最高点为重力势能的零点,求:
(1)开始时和链条刚好从右侧全部滑出斜面时重力势能各是多大?
(2)此过程中重力势能减少了多少?
3. (2019·上海)如图,重量为G的均匀链条,两端用等长的轻绳连接,挂在等高的地方,绳与