内容正文:
知识点3 重力做功与重力势能
历年真题
1.D 【解析】重力做功的公式为W=mgh,其中h是物体初末位置的高度差,阻力的大小影响的是总机械能的损耗,但不影响重力做功的数值,故A错误;重力做功的公式中不含时间变量,滑行的时间与重力做功无关,故B错误;滑行的路径是曲线或直线不影响重力做功,重力做功仅由高度差决定,故C错误;重力做功直接取决于高度差h,故D正确.故选D.
2.B 【解析】汽车从山脚行驶到山顶的过程中,重力方向与位移方向夹角大于90°,重力做负功,牵引力与速度方向相同,做正功;支持力与速度垂直,不做功.故选B.
知识点梳理
1.重力;高度;Ep=mgh
2.标量
3.相对性;不同
4.减少;增加;大小相等
5.劲度系数;形变量
模拟测试
1.A
2.D 【解析】运动员受重力向下,运动方向也向下,故重力对运动员做正功,选项A错误;由于只有重力做功,故运动员的机械能守恒,故选项B错误;运动员向下做加速运动,故重力势能减少,而动能增加,选项C错误;运动员的重力做正功,故重力势能减少,转化为物体的动能,动能增加,选项D正确.
3.B 【解析】做自由落体运动,只受重力作用,速度不断增加,所以动能也增加;而随着高度降低,物体的重力势能也不断减少.因此只有选项B正确.
4.C 【解析】重力做功的大小只与物体始末位置的高度差有关,与是否有阻力、路径、速度大小等因素都无关.
5.A
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3重力做功与重力势能
1.(2025·广东学业合格考第一次)某滑雪爱好者从山顶滑至山脚的过程中,重力对他所做的功与下列哪个因素有关 ( )
A.阻力的大小
B.滑行的时间
C.滑行的路径
D.山顶到山脚的高度差
2.(2024·广东学业合格考第二次)汽车从山脚行驶到山顶的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.重力对汽车做正功
B.牵引力对汽车做正功
C.支持力对汽车做正功
1.重力势能:物体的重力势能等于它所受的 与所处的 的乘积.公式: .
2.重力势能是 ,但有正、负,其意义是表示物体在参考平面上方还是下方.
3.重力势能具有 ,选择不同参考平面,物体的重力势能的数值是 的,但重力势能的差值是确定的.
4.重力做正功时,重力势能 ;克服重力做功时,重力势能 ;重力做功与重力势能变化的关系是 .
5.弹性势能的大小与 和 有关.
【例1】在下列情景中,重力对物体M做了功的是 ( )
A.将物体沿水平
桌面移动 B.将物体从地面
搬到桌面上
C.用力搬物体可是
没有搬动 D.球沿水平面滚动
【解析】将物体沿水平桌面移动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体不做功,故选项A错误;将物体从地面搬到桌面,在竖直方向上有向上的位移,并且受到竖直向下的重力作用,重力对物体做了功,故选项B正确;用力搬物体可是没有搬动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体不做功,故选项C错误;球沿水平面滚动,在重力方向上没有位移,所以重力对物体不做功,故选项D错误.
【答案】B
【例2】小球以一定的速度从O点竖直上抛,从抛出到落回O点的过程中,忽略空气阻力,下列说法正确的是 ( )
A.小球的机械能守恒
B.小球的动能一直在减小
C.小球的动能一直在增加
D.小球的重力势能一直在增加
【解析】小球从抛出到落回O点的过程中,忽略空气阻力,只受到重力作用,小球的机械能守恒,上升过程中,重力做负功,重力势能增加,动能减小;下降过程中,重力做正功,重力势能减小,动能增加,故选项A正确,B、C、D错误.
【答案】A
1.物体克服重力做了5 J的功,则它的重力势能( )
A.增加了5 J B.减小了5 J
C.增加了-5 J
2.跳水运动员从10 m高的跳台上跳下(不计阻力),在下落的过程中 ( )
A.运动员克服重力做功
B.运动员的机械能在减少
C.运动员的动能减少,重力势能增加
D.运动员的动能增加,重力势能减少
3.物体做自由落体运动时 ( )
A.重力势能一定增加,动能一定减少
B.重力势能一定减少,动能一定增加
C.重力势能不一定减少,动能一定增加
D.重力势能一定减少,动能不一定增加
4.将一个物体由A处移到B处,重力做功 ( )
A.与运动过程是否存在阻力有关
B.与运动的具体路径有关
C.与运动的竖直高度有关
D.与物体运动速度大小有关
5.物体在运动过程中,重力做功40 J,则 ( )
A.重力势能减少了40 J
B.重力势能增加了40 J
C.动能减少了40 J
D.动能增加了40 J
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