8.2 重力势能(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理必修第二册同步学习指导(人教版2019)

115 己. 重力势能 核心素养 考试重点 1.理解重力势能的概念及重力做功与重力势能变化的关系。 2.知道重力势能的相对性和势能变化的绝对性,理解重 1. 理解重力做功与路径无 物理观念 关的特点,理解重力势 力势能是系统共有的。 能的表达式。通过重力 1. 研究过程中渗透控制变量法。 科学思维 做功与重力势能变化的 2.体会用“实验法”和理论推导相互验证问题的方法。 关系体会功能关系。 2. 知道重力势能的相对 科学探究 通过课堂实验探究,观察实验现象,总结实验结论,体验 性、重力势能的变化量 实验探究的一般过程。 与参考平面的选取无 科学态度 从对生活中有关物理现象的观察,渗透在探究过程中体 关。了解弹性势能的决 与责任 定因素。 验解决问题的成功喜悦,激发学生探究自然规律的兴趣。 探究点1重力做的功和重力势能 [提示] (1)图甲中W. =mg△h 新知导学 =mgh-mgh 情境;如图所示,一个质量为m的物体,从高度为h.的位置A分别按下 (2)图乙中W , 列三种方式运动到高度为h,的位置B mglcos e "mgAh= A mgh -mgh. { 1mg W一0 A. # 故W.=mgAh-mgh B B -mgh. 7777 (③)图丙中把整个路径 为 乙 AB分成许多很短的 直下 沿料面由A到B 沿任意曲面由A至B” 间隔AA,A.A. 中AB 再水平到B 然后再水平移到 由于每一段都很小。 每一小段都可以近似 探究:在这个过程中 地看成一段倾斜的直 (1)求出图甲情形中重力做的功; 线,设每段小斜线的 (2)求出图乙情形中重力做的功; 高度差分别为△h。 (3)求出图丙情形中重力做的功; △h.,则物体通过 (4)重力做功有什么特点? D[提示] 每段小斜线时重力做 基础梳理 的功分别为mg△h。 一、重力做的功 mg△h。 1.重力所做的功W。三 W"=mgAh.+ ,Ah指初位置与末位置的高度差。 2.重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的 mg△h+ =mg(△h 无关。 有关,而跟物体 +△h)-mg△h 二、重力势能 w。%。=0 1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能。 故W.=mg△h=mgh 与所处 2.大小:物体的重力势能等于它所受 的乘积. -mgh。 表达式为E.=mgh。 3.单位: 116 4.重力做功和重力势能变化的关系;重力做正功,重力势能 (4)物体运动时,重力 ,重 力做负功,重力势能 对它做的功只跟它的 关系式:W。= 起点和终点的位置有 5.重力势能的性质 关,而跟物体运动的 性质 内容 路径无关。 E.=mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度。选择不同的参 相对性 考平面,物体重力势能的数值是不同的,但重力势能的差值相同 当一个物体由一个位置运动到另一个位置时,重力势能之差是 绝对性 定的,与参考平面的选取无关,实际问题中我们更关注的是重力 势能的变化量 所谓物体的重力势能,实际上是地球和物体组成的系统所共有 系统性 的,并非物体单独所有,通常所说的物体具有多少重力势能,实际 上是一种简略的说法而已 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 标矢性 上方时,物体的高度为正值,重力势能为正值;在参考平面下方 时,物体的高度为负值,重力势能为负值 任意性 参考平面的选择是任意的,视处理问题的方便而定,一般选择地 面或物体运动时所达到的最低点为零势能面 [判断正误] (1)重力做功与物体沿直线或曲线运动有关。 (2)同一物体在不同位置的重力势能分别为E.=3J,E。=-10J,则E< E_。 (3)物体由高处到低处,重力一定做正功,重力势能一定减少。 重难解读 重力做功与重力势能的比较 概念 重力做功 重力势能 比较项目 由于物体与地球的相互作 物理意义 重力对物体所做的功 用,且由它们之间的相对位 置决定的能 W.=GAh=mgAh 表达式 E.=mgh 影响大小的因素 重力G和初、末位置的高 度差△ 重力mg和某一位置的高度/ 与参考平面的选择有关,同 只与初、末位置的高度差 一位置的物体,选择不同的 有关,与路径及参考平面 特点 的选择无关 参考平面会有不同的重力 势能值 过程量 状态量 重力做功过程是重力势能变化的过程,重力做正功,重 联系 力势能减少,重力做负功,重力势能增加,且重力做了多 少功,重力势能就变化了多少,即W。三E。-E。 类型一: 重力做的功 [规律方法] (/)重力做功只与 典题1:如图所示,质量为n的小球A沿高度为h、倾 重力和物体高度变化 角为e的光滑斜面由静止滑下,另一质量与A相 有关,与受到的其他力 同的小球B自相同高度同时由静止落下。下列说 及运动状态、运动路 径均无关。 法正确的是 (2)物体下降时重 A. 从静止到最终到达地面,重力对两球做的功相等 力做正功,W。=mgh; B.落地前的瞬间A球的速度与B球的速度相同 物体上升时重力做负 C.两球重力的平均功率相等 功,W.=-mgh。 D.两球落地时重力的瞬时功率相等 (3)重力做功的特 点可推广到任一恒力 思维点拨:重力做功只与初、末位置的高度差有关,与路径及参考平面的 做功,即恒力做功的特 选择无关。落地时两球速度大小相等,重力的瞬时功率等于重力乘以重力方 点是:与具体路径无 向上的分速度。 [规律方法] 关,即恒力做的功等于 力与在力的方向上的 跟踪训练1:某游客领着孩子游泰山时,孩子 位移大小的乘积,跟 不小心将手中的皮球滑落,球从A点经C点滚到 初、末位置有关。 了山脚下的B点,高度标记如图所示。已知皮球H 质量为m,重力加速度为g。下列说法正确的是 [规律方法]重力做功 与重力势能变化的关 系W三E-E= A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功 - B. 从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功 (7)当物体由高处运动 C.从A到B过程中重力做功为mg(H+h) 到低处时,重力做正 功,重力势能减少, D. 从A到C过程中重力做功为mg(HI-h 重力势能的减少量等 类型二:重力势能的变化 于重力所做的功。 2)当物体由低处运动 典题2;如图所示,同一质量为n的物块分别沿三条不同 到高处时,重力做负 的轨道由A点滑到同一水平面上,其中轨道1是粗糙 功(物体克服重力做 的,轨道23是光滑的,A离地面的竖直高度为。下 功),重力势能增加。 nr)r __ ) 列说法正确的是 重力势能的增加量等 千物体克服重力所做 A.沿轨道1下滑重力做功最多 的功。 B.沿轨道2下滑重力做功等于-mgH [思考]若重力做的功 C.沿轨道3下滑重力势能改变量为mgH 与路径有关,即对应 D.沿三条轨道下滑重力势能改变量都为-mgH 于同样的起点和络 点,重力对同一物体 思维点拨:解答本题要掌握重力做功的特点和做功公式W。三mgH,要知 所做的功,随物体运 道公式中H是物体初末位置的高度差,重力做功与路径无关。重力势能的变 动路径的不同而不同 [规律方法] 化AE。与参考平面的选取无关,它的变化是绝对的。 (如图),我们还能把 mgh叫作物体的重力 跟踪训练2:在某次体能训练中,重500N的运动员由地面跑上20m高 势能吗?为什么? 的大楼楼顶时,运动员的重力势能增加了 ) A.10] B.100] C.1000] D.100001 D[思考] 11B 提示:不能叫物体的 类型三:重力势能的相对性 重力势能,因为重力 典题3:如图,一小球贴着光滑曲面自由滑下,依次经过 势能E.=mgh中的h A.B、C三点。以下表述不正确的是 ( ) 是物体重心相对参考 平面的高度,选择不 A.若以地面为参考平面,小球在B点的重力势能比在 C点大 同的参考平面,物体 重力势能的数值是不 B.若以A点所在的水平面为参考平面,小球在B点的重力势能比在C点小 同的,但重力势能的 C. 无论以何处水平面为参考平面,小球在B点的重力势能均比在C点大 差值相同,可以说物 D.小球的重力势能在A点可能为零 体重力势能的变化量 思维点拨:重力势能的大小与零势能的选取有关,根据E。三mgh比较重 是绝对的。 力势能的大小。解决本题的关键知道重力势能的表达式,知重力势能的大小 [规律方法]重力势能 与零势能平面选取有关,重力势能的变化量与零势能平面的选取无关 与重力势能的变化量 [规律方法] (1)重力势能E。=mqh 具有相对性,与参考 跟踪训练3:一棵树上有一个质量为0.3kg的 I.6m 平面的选取有关,其 熟透了的苹果P,该苹果从树上与A等高处先落到 中h是相对参考平面 地面C最后滚入沟底D。已知AC、CD的高度差分 的高度。当物体在 别为2.2m和3m,以地面C为零势能参考平面, 参考平面下方h处。 A、B、C、D、E面之间竖直距离如图所示。算出该苹30m 重力势能E。 果从A落下到D的过程中重力势能的减少量和在 -rmgh。 D处的重力势能分别是(g取10m/s) (2)重力势能是标量. A.15.6J和9J B.9J和-9J 但有正复,正复表示 C.15.6J和-9] D.15.61和-15.61 重力势能的大小。 (3)重力势能的变化 探究点2 弹性势能 △E.与参考平面的选 新知导学 取无关,它是绝对 的。 情境:拉长或压缩的弹策、卷紧的发条、拉开的弓、正 在击球的网球拍、撑杆跳高运动员手中弯曲的竿(如图), 等等,这些物体都发生了弹性形变,每个物体的各部分之 间都有弹力的相互作用。发生弹性形变的物体的各部分 之间,由于有弹力的相互作用,也具有势能,这种势能叫 [提示] 作弹性势能。 和物体发生弹性形变 探究;拉长或压缩的弹策、卷紧的发条、拉开的弓、正 的形变量和物体各部 在击球的网球拍、撑杆跳高运动员手中弯曲的杆(如图),等等具有的弹性势 分间的弹力作用 能跟哪些因素有关呢? D[提示] 有关。 基础梳理 1.弹性势能的概念 发生 的物体的各部分之间,由于有 的相互作用而具有 的势能。 2. 对弹策的弹性势能的理解 (1)(弹策)弹性势能的影响因素:①弹策的形变量x:②弹策的劲度系 数h。 119 (2)相对性;弹性势能的大小与选定的弹性势能为零的位置有关,对于弹 策,一般规定弹策处于原长时的弹性势能为零 3.弹性势能与弹力做功的关系:弹性势能的变化只与弹力做功有关,弹 力做负功,弹性势能增大,反之则减小。 重难解读 [规律方法]弹力做功 对弹性势能的理解 与弹性势能变化的 关系 ①物体发生了弹性形变 (1)弹性势能的产生原因 如图所示,0为弹 ②各部分间的弹力作用 的原长处。 ①弹的形变量。 (2)弹性势能的影响因素 ) ②弹笛的劲度系数 _w- (3)系统性:弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改 ()弹力做负功时:如 变而具有的能量,因此弹性势能具有系统性。 物体由O向A运动(压 (4)相对性:弹性势能的大小与选定的零势能位置有关,对于弹策,一般 痛)或者由0向A运 动(伸长)时,弹性势 规定弹策处于原长时的势能为零。 能增大,其他形式的 类型:弹性势能 能转化为弹性势能。 O000 典题4:如图所示,质量不计的弹策一端固定在地面上,弹策 2)弹力做正功时:如 物体由A向0运动。 竖直放置,将一小球从距弹策自由端高度分别为h、h。的 或者由A向O运动 地方先后由静止释放,h>h,小球触到弹策后向下运动 时,弹性势能减小。 Tf 压缩弹策,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小 弹性势能转化为其他 球重力势能的减少量AE、AE。的关系及弹策弹性势能的增加量AE 形式的能。 (③)弹力做功与弹性势 AE。的关系中,正确的一组是 ( ) 能的关系:弹力做多 A.△E.=AE,AE=AE B.△E >AE,AE.=AE 少正功,弹性势能就 C.△E.=AE,AE.>AE。 D.△E:AE,AE>AE 藏小多少;弹力做多 思维点拨:本题考查学生对重力势能和弹性势能的理解和掌握情况。掌 少负功,弹性势能就 增加多少,即W.= 握概念是解题基础,会分析运动过程是解题关键。 D[规律方法] -△E。:E -F。 跟踪训练4:把一个小球套在光滑水平细杆上,球与轻弹策相连组成弹 振子,小球沿杆在平衡位置0的两侧A、B间做往复运动,如图所示。下列结 . 论正确的是 __ _____Q 0 A. 小球从A到0的过程中,弹箭的弹性势能不断增加 B.小球在A、B位置时,加速度最大,速度也最大 C.小球从A经0到B的过程中,速度一直增大 D.小球在0位置时,动能最大,加速度为零 120 素养能力提升 拓展整合·启智培优 弹辖弹力做功的求法 一轻弹策,劲度系数为k.弹策左端固定,右端自由伸长到0点并系住质量 为n的物体。现用力F向右缓慢拉动物体,地面光滑,物体向右运动位移x.求 WwWWwww 这个过程中力F所做的功。 方法一:化变力为平均力求解变力的功 在求解变力功时,若物体受到的力的方向不变,而大小随位移是成线性变化的,即力均匀变化 时,则可以认为物体受到一大小为F= 2 然后用公式W-Fxcosa求此力所做的功。 缓慢拉动,拉力等于弹力F=0.F。三h 12。 方法二:微元法,面积即做的功 。 形变量增大,弹力做负功。形变量减小,弹力做正功。 课堂效果反馈 内化知识·对点验收 1.在某跳水运动员离开跳台到入水的过程中,他 C.以B点所在平面为零势能参考平面,运动 的重心先上升,后下降。在这一过程中,运动 员在C点的重力势能为ng(H-h) 员所受重力做功和重力势能变化的情况是 D.无论以哪一点所在平面为零势能参考平 ) 面,运动员在C点的重力势能均为mgh A.始终做负功,重力势能一直增大 3.如图所示,静止的小球沿三条不同的轨道由同 B.始终做正功,重力势能一直减小 一位置运动到水平桌面上,P点到桌面的高度 C.先做负功,再做正功,重力势能先增大,后 为h.桌面距地面高为,小球质量为m,则以 减小 ( 下说法正确的是 ) D.先做正功,再做负功,重力势能先增大,后 _ 减/小 2.如图为高山滑雪赛道 示意图。AB段赛道 的竖直落差为.C nrt 点距离A点的高度差 A. 小球沿竖直轨道运动到桌面上的过程,重 为h,质量为m的运 力做功最少 动员可视为质点。下列说法正确的是( B.小球沿不同的轨道由同一位置运动到水平 A.以A点所在平面为零势能参考平面,运动 桌面,重力做功一样多 员在C点的重力势能为mgh C. 小球的重力势能的减少量为mg(H+h) B.以B点所在平面为零势能参考平面,运动 D.以桌面为参考平面,在出发点P小球的重 员在C点的重力势能为mgH 力势能为mgH 4.图甲是玩家玩“极”游戏的真A A.玩家从A到B做自由落体运动,从B到D 实照片。玩家将一根长为AB的 做减速运动 #### 弹性绳子的一端系在身上,另一 B. 玩家的重力势能先减小后增大 端固定在高处,然后从高处跳 C. 玩家从A到B过程中,绳子的弹性势能为 下,图乙是玩家到达最低点时的 甲 零,B到D过程弹性势能一直增大 情况,其中AB为弹性绳子的原 D.玩家在D点受到的合力为零,处于平衡 长,C点是弹力等于重力的位置,D点是玩家 状态 所到达的最低点,对于玩家离开跳台至最低点 夯基提能作业 的过程中,下列说法正确的是 ) “请同学们认真完成练案[18] 3. 动能和动能定理 核心素养 考试重点、难点 物理观念 理解动能和动能变化的概念。 1.理解动能。 应用牛顿第二定律结合运动学公式推导动能定理表 科学思维 2.能运用牛顿第二定律与 达式。 运动学公式推导出动能 科学探究 体会通过实例探究动能瞬时性和相对性的思想方法。 定理,理解动能定理的 科学态度 从动能定理的理论推导和实验验证中,感受成功的喜悦, 物理意义和会应用动能 与责任 激发学生科学研究的兴趣。 定理解决问题。 探究点1 动能的理解 新知导学 情境;物体的动能跟物体的质量和速度都有 [提示] 关系。物体的质量越大,速度越大,它的动能就 合外力对物体做正功 越大。炮弹在炮筒内推力的作用下速度越来越 其速度增大,动能增 大,动能增加。这种情况下推力对物体做了功。 大,合外力对物体做 探究;你能说明物体的动能和力做的功有什 负功物体速度减小。 么关系吗?这对于定量研究动能有什么启发呢? 动能减小。物体的 [提示] 动能变化与外力对物 体做功有关。 寻找动能的表达式 已知质量为n的某物体在光滑水平面上运动,在与运动方向相同的恒力 F的作用下发生一段位移1,速度由v:增加到v。 - 提出问题: 1.力F对物体所做的功是多大? 2.物体的加速度是多大? 3.物体的初速度、末速度、位移之间有什么关系人轨道3时需要向后喷气加速，故C错误：B卫星沿轨道2 重力的平均功率大于A球重力的平均功率，C错误：落地时两 从P点运动到Q点过程中速度减小，则动能减小.故引力做 球速度大小相等，重力的瞬时功率等于重力乘以重力方向上 负功，故D正确。故选AD 的分速度，则P、=mgesin8,P。=mg,D带误。 12.AC若动车组匀加速启动则有F-f=m,则动车的牵引力跟踪调练1：D重力做功与物体的运动路径无关，只与物体初、 F=ma+∫=ma+m,随着速度的增加，动车组的牵引力F逐 末位置的高度差有关，从A到B的高度差是H,故从A到B过 渐增大，故A正确：若动车输出功率恒定，则据F=P,动车 程中重力做功为mgH,故A,B,C错误：从A到C的高度差是 H-h,故从A到C过程中重力做功为mg(H-h),故D正确。 加速度a二：三二“，可知当功率一定时.随着速度增 类型二 典题2：D物块分别沿三条不同的轨道由A点滑到同一水平面 加，动车的加速度减小，动车不可能做匀加速运动，故B错 上，三条不同的轨道高度相同，重力做功都是W,=mgH,所以 误：动车速度最大时，牵引力与阻力相等，则P==历= 物块沿三条不同轨道滑下重力做的功一样多，AB错误：重力 P 做正功等于物体重力势能的减少，因此重力势能的改变量为 血。，可得。一√卡，即动车的最大速度与功率的平方根成 △E。=-W。=-mgH,则有沿三条轨道下滑重力势能改变量 正比，所以若动车的输出功率变为，则动车组的最大速度 都为-mgH,C错误，D正确。 跟踪训练2：D重500N的运动员由地面跑上20m高的大楼楼 为宁，故C正确：同理，若动车的输出功率变为5，则动车组 顶时，重力做功W=-mgh=-500×20」=-10000J,因为重 力做功等于重力势能的变化量，重力做负功，重力势能增加， 的最大速度为，放D错视。敢选AC。 所以重力势能增加量为100O0J.故D正确，A、B、C错误。故 选D 2.重力势能 类型三 探究点1 典题3：B若以地面为零势能平面.B的高度比C的高度大，根 基础梳理 据E,=mgh知，B点的重力势能大于C点的重力势能，故A 正确：以A点为参考平面，此时A点的重力势能为零，B、C的 一，1.mg4h2.起点和终点的位置运动的路径 二2.重力高度3.焦耳4.减少增加E-E 高度都为负值，但是B的高度仍然大于C的高度，则B点的 [判断正误] 重力势能比C点的重力势能大，故B错误，D正确：无论以何 处为参考平面，小球在B点的重力势能均比在C点大，故C (1)×(2)×(3)V 正确。故选B 提示：(1)重力做功与物体运动略经无关。(2)重力势能的正 负表示大小。 跟踪训练3：C以地面C为零势能面，根据重力势能的计算公 式得D处的重力势能E。=mgh=-9J,从A下落到D的过程 重难解读 类型一 中重力势能的诚少量△E,=mg△h=15.6J,C正确。 典题I:A设A,B两球的加速度分别为a,m,从初位置到达 探究点2 基础梳理 地面所用时间分别为【4，，落地时重力的瞬时功率分别为 1.弹性形变 弹力 P,P。A.B两球质量相同.所受重力相同，A,B从开始到最 类型 终落到地面，重力方向上的位移都为h,因此重力对两球所做 典题4：B小球由静止释放，在没接触到弹簧时，只受重力作 的功都为mgh,A正确：对小球A进行受力分析，得到小球A 用.重力做正功，速度一直增大：刚接触弹簧时.弹簧处于原 的加速度为。血Q,小球A沿斜面方向的位移为。根据运 长，形变量为零，弹力为零，弹性势能为零，之后，弹簧被压缩， 动学公式-2=2x,可求出A球到达斜面底部的速度大 弹力增大，但由于弹簧刚开始压缩时弹力较小，小于重力，故 小F=√/2a4=√2gh,同理可求出B球落地的速度大小 合力向下，与速度同向，故速度增大：当弹力增大到等于重力 时，加速度为零，速度最大：继续下落时，弹力大于重力，合力 m=√2s=√2gh,A,B落地时速度大小相等，但速度方向 向上，开始做减速运动。由上述分析过程知，小球从距弹簧自 不同，→个沿斜面向下，一个竖直向下，B错误：两球均做初速 由端高度分别为，山的地方先后由静止释放，>，两种 度为零的匀变速直线运动，运动时间1=，两球落地速度大 情况下，小球到获得最大速度的位置相同，弹簧弹性形变程度 小相等，即4r相同，又由于a,<a。,可得t>t,整个过程中 相同，故△Ea=△Ea:由于h,>h:,从越高的地方释放，减小的 重力势能越大，所以△E,>△E,,故A,C,D错误，B正确。故 A,B所受重力做功相同，根据平均功率P=?,可以得出B球 选B 252 跟踪调练4：D小球从A到)的过程中，弹簧的形变量减小，则： 力势能是标量，其正负不表示方向，故C错误：根据功能关系 弹性势能不断减小，故A错误；小球在A、B位置时，速度为 可知，弹簧压缩和伸长时，弹簧均要克服外力做功，故弹簧的 零，位移最大，问复力最大，加速度最大，放B错误：由于弹簧 弹性势能均增大，故无论是压缩还是伸长，弹性势能均为正 对小球的力指向0，所以小球从A经O到B的过程中，弹簧弹 值，故D错误。 力先做正功，后做负功，小球的动能先增大后减小，即速度先4.A重力对物体做功为W=-mgh=-2×10×1J=-20」，故 增大，后减小，故C错误：小球经过0点时，速度最大，位移为 选A。 零，所以小球在O位置时动能最大，加速度为零，故D正确。 :5.A以地面为零势能面，坑在地面以下，苹果落到坑底时的重 课堂效果反馈 力势能为-mgh,故B,C,D错误，A正确。故选A。 1.C在跳水运动员离开跳台到入水的过程中，他的重心先上6.A由于人的拉力方向与弓的形变方向相同，故人对弓做正 升，后下降，故重力势能先增加，后减小，由于W=-△E。,故 功：在拉开过程中由于弓的形变量增大，故弹性势能增大，故 重力先做负功，后做正功，选项C符合题意。 B,C、D错误，A正确 2C以A点所在平面为零势能参考平面，C点在零势点以下，能力提升练 重力势能为负值，所以运动员在C点的重力势能为-mgh,放7.B运动员撑杆触地后，上升到最高点之前某时刻杆形变量最 A错误：以B点所在平面为零势能参考平面，运动员在C点的 大，此时杆弹性势能最大，所以杆弹性势能先增大后减小，故 B正确，A错误：在该过程中运动员高度越来越高，重力势能 重力势能为mg(H-h),故B错误，C正确：运动员在C点的 重力势能随零势能点的不同而不同，故D错误。故选C。 一直增大，故C,D错误。故选B 8.A在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，重力做正 3.B小球沿不同轨道由同一位置滑到水平桌面，重力做功与路 功，侧小明的重力势能减少。弹簧的形变量增大，其弹性势能 径无关，只与初末位置的高度差有关，下降的竖直高度都相 增加，故A正确，B、C、D错误。故选A 同，所以重力做功一样多，故A错误，B正确：重力势能的变化 9.C手拉着弹簧上端P缓慢向上移动，物体始终处于平衡状 量与零势能面的选取无关，重力做正功，重力势能减小，重力 做负功，重力势能增大，所以小球重力势能的藏少量为mgh, 态。根据胡克定律得弹簧的伸长量△=，在这一过程中，P 故C错误：以桌面为参考平面，在出发点P小球的重力势能为 端上移的距离为H,所以物体上升的高度为'=H学，所以 mgh,故D错误。故选B。 4.C玩家从A到B做自由落体运动，C点是弹力等于重力的位 物休重力势能城加了E,=m'=mgh-千，故选C。 置，B到C做加速运动，C到D做减速运动，故A错误：从A到1O.A由题意可知，PM段细绳的重力势能不变，M0段细绳的 D,高度-一直减小，重力势能一直减小，故B带误：玩家从A到 B过程中，做自由落体运动，绳子的弹性势能为零：从B到D 重心升高了名，则重力势能增加4，=子g·名-)me 过程，弹性绳子一直伸长，弹性势能一直增大，故C正确：玩家 故选A。 在C点时，重力等于弹力，受到的合力为零，处于平衡状态：D :11.A设桌面为零势能面，将绳子分成水平部分和竖直部分两 点是玩家所到达的最低点，弹力大于重力，合力不为零，故D 段，水平部分的重力势能为零，竖直部分的重心在竖直段的 错误。 中间，初始时高度为-日，而竖直部分的重力为子《，重力 练案[18] 势能，=子g×(-)小-一五：绳子刚好全部离开 基础巩固练 桌面，则重，心高度为-一七，面竖直部分的重力为g,重力势 1.C重力势能是物体和地球组成的系统共同具有的.而不是物 体单独具有的，故A错误：重力势能是标量，在参考平面上方 能Be=mg×(-)=-立gh:重力势能的变化量d 重力势能为正值，在参考平面下方重力势能为负值，故B错 15 15 误：重力势能具有相对性，选择不同的参考平面，重力势能具 =Ee-Ed=-32mgL,重力做的功W。=-△E,=32mgL,故 有不同的值，所以其大小具有相对性，故C正确：物体克服重 A正确，B、C、D错误。故选A。 力做功，重力势能增加，克服重力做的功等于物体增加的重力12.CFx图像所包围的面积代表弹簧弹力所做的功的值，物 势能，故D错误。故选C。 块沿x轴从O点运动到位置，的过程中，弹簧弹力的方向 2.B小华从山脚履到山顶的过程中，由于高度增加，重力做负 与位移方向相反，弹簧弹力做负功，故有弹簧弹力做功为 功，重力势能增加，故B正确，A,C、D错误。故选B。 W=一弓，，故A错误，B正确：弹簧弹力做负功，弹簧势 3.B物体发生了形变，若是非弹性形变，无弹力作用，则物体就 不具有弹性势能，故A错误：重力势能具有相对性，其大小与 能增加，即△迟，=-=f=,=宁己，放C 零势能面的选取有关，故B正确：重力势能有正负之分，但重： 正确，D错误。故选BC 253