第15练 重力势能(10分钟课前预习)-【志鸿优化训练】2025-2026学年高中物理必修第二册 (人教版)

到的重力竖直向下，而轮胎的位移沿水平方向，则轮胎在 解析：由牛顿第二定律，可得F一mg一Fr=ma,解得a= 竖直方向上没有发生位移，重力不做功，B错误；拉力与 F-mg-E=150-10×10-10m/s2=4m/s2;2s末的 10 位移方向的夹角是锐角，所以拉力对轮胎做正功，C错 误；轮胎受到地面的支持力竖直向上，而轮胎的位移沿水 速度v=at=4×2m/s=8m/s,则有第2s末力F的功 平方向，则轮胎在竖直方向上没有发生位移，支持力不做 率为Pg=Fw=150×8W=1200W。前2s内物体上升 功，D正确。故选D。 的高度h=号ad2=号×4X2m=8m,前2s内物体克 3.D解析：F1、F2拉弹簧的作用效果与力F拉弹簧的作 服重力做功为W=mgh=10×10×8J=800J,前2s内 用效果相同，故力F拉弹簧做的功等于力F1、F2拉弹簧 做功之和故为W=4J+8J=12J。故选D。 物体克服重力做功的平均功率是P=W=800W= 2 4B解析：由功率公式PY可知微功越多，不一定功率 400W。 越大，A错误；功的正负是由位移和力的方向共同决定 第15练 重力势能 的，当位移与力夹角大于90°时功为负，当位移与力夹角 【预习梳理】 小于90°时功为正，B正确；功是标量，做功一3J比一5J 一、1.起点终点无关 少，C错误；汽车的速度最大时，牵引力等于阻力，则有 2.之差mgh1-mgh =于可知汽车行驶的最大速度由额定功率和阻力共 P 二、1.被举高重力高度焦耳 同决定，D错误。故选B。 2.Wc=E。1一E(1)正功减小(2)负功增加克服 5.1200400 重力 三、1.参考平面不同的没有影响正值负值 ·54… 四、1.弹力2.劲度系数形变量越大越大 【预习演练】 1.C解析：重力做功多少取决于物体的重力和初末位置 的高度差，A、B、D错误；物体所处的高度只要发生变化， 其重力一定做功，C正确。故选C。 5.D解析：由于在力F的作用下物体处于静止状态，此时 2.C解析：由于没有确定零重力势能参考平面的具体位 弹簧处于压缩状态，撤去F后，物体在向右运动的过程 置，所以无法确定皮球在A点和B点的重力势能，A、B 中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，所以弹簧的弹 错误；该过程中重力对皮球做功为W=mg(H一h),则该 性势能先减小后增大。故选D。 过程中皮球重力势能改变了△E。=一W=mg(h一H),C 正确，D错误。故选C。 第16练动能和动能定理 3.C解析：整个过程重力做功为WG=mg△h=0.1X10× 【预习梳理】 (1.8一1)J=0.8J,可知整个过程重力做功为0.8J,则物 体的重力势能一定减少了0.8J;选下落起点为参考面， 一1d 2.标焦耳 物体在地面时的重力势能为E。=一mgh=一0.1×10× 二、1.动能的变化量3.变力曲线4.增加减少 1.8J=-1.8J。故选C。 【预习演练】 4.令mgL解析：整体的重心位置不易确定，可将题图中 1L.B解析：根据E=n可知一定质量的物体的动能 链条分为等长两部分，如图所示，则减少的重力势能为 与物体的速度大小有关。速度不变，则速度大小不变，动 能一定不变，A正确；速度改变，若只是速度方向改变，大 AE,=mgX+mgX-msl. 小不变，则动能不改变，B错误；动能不变，则速度大小不 ·55·第15练 重力势能 ⊙预习梳理 三、重力势能的相对性 1.相对性 一、重力做的功 重力势能总是相对选定的 而言的。该平面常 1.特点 被称为零势能面。 物体运动时，重力对它做的功只跟它的 和 选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是 的位置有关，而跟物体运动的路径 但这并不影响问题的研究。因为在与重力势能相关的问 2.大小 题中，有价值的是重力势能的差值，而选择不同的参考平 等于重力跟起点高度的乘积mgh,与重力跟终点高度的 面对这个差值 。 物体在参考平面上方时，重力 乘积mgh2两者 ,即W。= 势能为 :在参考平面下方时，重力势能为 二、重力势能 1.物体由于 而具有的能量叫作重力势能。物体的 四、弹性势能 重力势能等于它所受 与所处 的乘积，表达 1.概念 式为E。=mgh。重力势能是标量，单位与功的单位相 发生弹性形变的物体的各部分之间，由于 的相 同，都是 互作用而具有的势能。 2.重力做功与重力势能变化的关系 2.决定弹性势能大小的因素 表达式： 弹性势能与弹簧的 和 有关，在弹簧的 (1)当物体从高处运动到低处时，重力做 ,重力势 形变量相同时，弹簧的劲度系数越大，弹簧的弹性势能 能 ,即WG>0,Ep1>Ep2。 。在弹簧劲度系数相同时，弹簧形变量越大，弹簧 (2)当物体由低处运动到高处时，重力做 ,重力势 的弹性势能 能 ,即WG<0,Ep1<E2。重力做负功也叫作 做功。 ·30· ⊙知识框架 D.该过程中皮球重力势能改变了mg(H一h) 3.一个0.1kg的球从1.8m的高处落到地上又弹回到的 重力做功：只跟它的起点和终点的 1m高度，选下落起点为参考面(g取10m/s2),下列说法 位置的高度差有关，而跟物体运动 正确的是() 的路径无关 A.整个过程重力做功为1.8J B.整个过程重力做了0.8J的负功 重力 表达式：Ep=mgh C.物体的重力势能一定减少了0.8J 势能 相对性：与参考平面的选择有关 D.物体在地面时的重力势能为0 4.一根质量为、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平 重力势能 影响大小的因素：与形变量和劲度 桌面上，另一半悬在桌边，桌面足够高，如图所示。现将 弹性势能 系数有关 链条由静止释放，当整根链条刚离开桌面时，其重力势能 的减少量为 弹性 与弹力做功的关系：弹力做正功时， 势能 弹性势能减小；弹力做负功时，弹 性势能增大。 ⊙预习演练 1.关于重力做功，下列说法正确的是( A.物体运动时，它的起点越高，重力对它做的功就越多 B.物体质量越大，重力对它做功越多 5.如图所示，在光滑水平面上有 C.物体所处的高度只要发生变化，其重力一定做功 一物体，它的左端连一弹簧， D.重力做功多少取决于物体的重力和它通过的路程 弹簧的另一端固定在墙上，在 Y-Ww 2.如图，在离地面高为H处的A点 AO 力F的作用下物体处于静止状态，当撒去力F后，物体 将皮球释放，皮球被地面反弹后上 将向右运动。在物体向右运动的过程中，下列说法正确 升到离地面高为h的B点的过程 BO H 的是() 中（已知皮球的质量为m,当地重 A.弹簧的弹性势能逐渐减小 力加速度为g)。以下说法正确的 h B.弹簧的弹性势能逐渐增大 是() C.弹簧的弹性势能先增大后减小 A.皮球在A点重力势能为mgH D.弹簧的弹性势能先减小后增大 B.皮球在B点的重力势能为mgh C.该过程中皮球重力势能改变了mg(h一H) ·31·