第6章 第3节 重力势能、弹性势能(课件)-【高考零起点】2023年新高考物理总复习教用课件(新高考地区)

第六章　机械能守恒 第三节　重力势能、弹性势能 目 录 ONTENTS C [知识梳理] [典例精析] [巩固练习] 知识梳理 1．物体由于被举高而具有的能叫做重力势能，单位是焦耳(J)。 2．要确定重力势能的大小，首先必须确定一个参考平面(高度为零，重力势能为零的一个水平面，通常选地面)。参考平面不同，重力势能的值不同。 3．如果物体的质量为m，重力加速度为g，物体离参考平面的高度为h，则物体的重力势能Ep＝mgh，重力势能是标量，为正，表示物体在参考面的上方；为负，表示物体在参考面的下方。 第三节　重力势能、弹性势能 返回 4．重力做正功时，物体重力势能减少；重力做负功时，物体重力势能增加。 5．由于弹力的相互作用而具有的势能，叫做弹性势能。 6．弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。 第三节　重力势能、弹性势能 返回 典例精析 例　质量为m的小物体(可看作质点)静止放在高为L的木箱上，在其旁边有一高为H(H>L)的水平桌面，如图所示。 (1)若选地面为零势能点，小物体的重力势能为多少？ (2)若选桌面为零势能点，小物体的重力势能为多少？ 第三节　重力势能、弹性势能 返回 【解析】 (1)若选地面为零势能点，小物体的重力势能 Ep＝mgL (2)若选桌面为零势能点，小物体重力势能Ep′＝0－mg(H－L)＝mg(L－H) (1)mgL　(2)mg(L－H) 解析 答案 第三节　重力势能、弹性势能 返回 巩固练习 1．质量为0.5 kg的小球，从桌面以上h1＝0.4 m的A点落到地面的B点，桌面高h2＝0.8 m。以桌面为参考平面，g取10 m/s2，下列说法正确的 是(　　) A．小球在A点的重力势能为6 J B．小球在B点的重力势能为4 J C．小球从A点下落到B点的过程中重力势能减少了6 J D．小球从A点下落到B点的过程中重力做的功为－6 J 答案 C 第三节　重力势能、弹性势能 返回 【解析】小球在A点时的重力势能EpA＝mghA＝0.5×10×0.4 J＝2 J，小球在B点时的重力势能EpB＝mghB＝0.5×10×(－0.8)J＝－4 J，选项A、B错误；小球从A点下落到B点的过程中减少的重力势能等于这一过程重力做的功，即ΔEp＝－WG＝－mghAB＝－0.5×10×1.2 J＝－6 J，选项C正确，D错误。故选C。 解析 第三节　重力势能、弹性势能 返回 2．质量为m的物体，沿倾角为α的光滑斜面由静止下滑，当下滑时间 t时重力势能减少量为(　　) 答案 D 第三节　重力势能、弹性势能 返回 解析 第三节　重力势能、弹性势能 返回 3．如图所示，“蹦蹦跳”杆中的弹簧向上弹起，从图中1到2弹簧恢复原长的过程中，关于小孩的重力势能和弹簧的弹性势能的变化，下列 说法正确的是(　　) A．重力势能减小，弹性势能增加 B．重力势能减小，弹性势能减小 C．重力势能增加，弹性势能减小 D．重力势能增加，弹性势能增加 【解析】弹簧恢复原长过程中，小孩被向上弹起，重心上升，重力势能增加，弹簧形变量减小，弹性势能减小，选C。 答案 C 解析 第三节　重力势能、弹性势能 返回 4．(多选)如图，质量为20 kg的小孩沿高5 m滑梯由静止滑下，g取 10 m/s2，在此过程中(　　) A．重力势能减小了1 000 J B．重力势能增加了1 000 J C．重力做功为1 000 J D．重力做功为－1 000 J 答案 AC 第三节　重力势能、弹性势能 返回 【解析】质量为20 kg小孩沿高5 m滑梯由静止滑下，重力做功WG＝mgh＝20×10×5 J＝1 000 J，D错误，C正确；根据功能关系，重力做正功，重力势能减小，重力做了1 000 J的正功，则重力势能减小了1 000 J，B错误，A正确。故选A、C。 解析 第三节　重力势能、弹性势能 返回 5．如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高为H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球在图示 位置处的重力势能为(　　) A．mgh B．mgH C．mg(H＋h) D．mg(H－h) 【解析】以桌面为参考平面，小球离桌面高为H，所以小球的重力势能Ep＝mgH，选B。 答案 B 解析 第三节　重力势能、弹性势能 返回 6．从空中以40 m/s的初速度平抛一重为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，则物体落地前瞬间，重力的 瞬时功率及重力势能的变化量分别为(　　) A．300 W　450 J　 B．400 W　150 J C．500 W　300 J　 D．700 W　0 答案 A 第三节　重力势能、弹性势能 返回 解析 第三节　重力势能、弹性势能 返回 7．如图所示，轻质弹