8.2重力势能-2023-2024学年高一物理举一反三系列（人教版2019必修第二册）

学科网（北京）股份有限公司 8.2重力势能原卷版 目录 一、 【重力势能的概念知识点梳理】 1 二、 【重力做功和重力势能的关系知识点梳理】 3 三、 【弹性势能的概念知识点梳理】 5 四、 【弹力做功和弹性势能的关系知识点梳理】 7 五、 【绳、链条类物体重力势能变化问题的求解知识点梳理】 9 1、 【重力势能的概念知识点梳理】 1. 重力做功的表达式：WG=mgh=mgh1-mgh2，式中h指初位置与末位置的高度差，h1、h2分别指初位置、末位置的高度。 2. 重力做功的正负：物体下降时重力做正功，物体被举高时重力做负功。 3. 重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。 4. 重力势能 (1)定义：物体所受重力与物体重心到参考平面高度的乘积。 (2)大小：Ep=mgh。 (3)单位：在国际单位制中，重力势能的单位为焦耳，符号为 J。 (4)重力势能是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分。 【重力势能的概念举一反三练习】 1．（多选）下列关于重力做功和重力势能变化的说法中正确的是（　　） A．物体向下运动时重力做正功，物体的重力势能减小 B．物体克服重力做功时，物体的重力势能一定增加，速度一定减小 C．一个物体的重力势能从变化到，重力势能增加了 D．重力势能为负值说明其方向与规定的正方向相反 2．质量为1kg的小物体做自由落体运动，历时4s落地。重力加速度取g=10m/s2。则不正确的是（　　） A．前2s、后2s，重力做的功之比为1：3 B．整个下落过程中，重力做功的平均功率为200W C．落地瞬间，重力做功的功率为400W D．第4s内重力做功的平均功率为35W 3．如图所示，质量为m的金属小球，从离水面H高处自由下落后进入水中。已知水深为h，若以水面为参考平面，小球运动至水底时的重力势能为（　　） A．mgH B．-mgh C．mg（H-h） D．-mg（H+h） 4．蹦极是一项户外极限活动。体验者站在约40米以上高度的位置，用原长为20米的弹性绳固定住后跳下，落地前弹起，反复弹起落下。忽略空气阻力的影响，在人的整个运动过程中，以下说法正确的是（　　） A．第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为20m B．第一次下落20m后，游客开始做减速运动 C．当游客下落到最低点时，游客的重力势能最小 D．第一次到达最低点的瞬间，人的重力势能为零 5．质量为m的绳子两端分别系在天花板上的A、B两点，A、B间距离小于绳长，整条绳悬垂情况如图实线所示。今在绳的中点C施加竖直向下的力，将绳子拉至如图虚线情况，则整条绳的重力势能（　　） A．增大 B．不变 C．减小 D．不确定 6．如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧。现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离，在这一过程中，若P端上移的距离为H。关于物体的重力势能，下列说法正确的是（　　） A．减少了 B．增加了mgH C．增加了 D．减少了 2、 【重力做功和重力势能的关系知识点梳理】 (1)表达式：WG=Ep1-Ep2=-ΔEp。 (2)两种情况：当物体从高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，即WG>0，Ep1>Ep2；当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即WG<0，Ep1<Ep2。重力做负功也可以说成物体克服重力做功。 3. 重力势能的相对性 (1)重力势能总是相对于某一水平面而言的，这个水平面叫作参考平面。在这个水平面上，物体的重力势能取为0。 (2)Ep=mgh中的h是物体重心相对于参考平面的高度。参考平面选择不同，则物体的高度h不同，重力势能的大小也就不同。 【重力做功和重力势能的关系举一反三练习】 7．关于重力做功和重力势能，下列说法中正确的是（　　） A．重力做功与路径无关，只跟它的起点和终点的位置有关 B．一个物体的重力势能从变化到，重力势能变小了 C．当物体向高处运动时，克服重力做功，物体的重力势能减小 D．物体的位置一旦确定，它的重力势能的数值大小也随之确定 8．一物体在下落过程中，重力做了100J的功，则（　　） A．该物体重力势能增加，增加量大于100J B．该物体重力势能增加，增加量等于100J C．该物体重力势能减少，减少量大于100J D．该物体重力势能减少，减少量等于100J 9．一棵树上有一个质量为0.3kg的熟透了的苹果P，该苹果从树上A处先落到地面C最后滚入沟底D。A、B、C、D、E水平面之间竖直距离如图所示。以地面C为零势能面，g取，则该苹果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在D处的重力势能分别是（　　）      A．15.6J和9J B．9J和-9J C．15.6J和-9J D．1