第七章第4-5節(jié)重力勢(shì)能;探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式

1、年 級(jí)高一學(xué) 科物理版 本人教新課標(biāo)版課程標(biāo)題第七章第4-5節(jié)重力勢(shì)能，探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式編稿老師張曉春一校李秀卿二校林卉審核王新麗一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：1. 理解重力勢(shì)能的概念。會(huì)用重力勢(shì)能的定義式進(jìn)行計(jì)算。2. 理解重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系。知道重力做功與路徑無(wú)關(guān)。3. 知道重力勢(shì)能的相對(duì)性。4. 理解彈性勢(shì)能的概念及意義，學(xué)習(xí)計(jì)算變力做功的思想方法。5. 猜測(cè)彈性勢(shì)能的表達(dá)式與哪些因素有關(guān)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)預(yù)測(cè)的能力。6. 體會(huì)計(jì)算拉力做功的方法，體會(huì)微分思想和積分思想在物理學(xué)上的應(yīng)用。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)：重點(diǎn)：1. 重力勢(shì)能，重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系。2. 利用微元法和圖象法計(jì)算變力做功

2、的問(wèn)題。難點(diǎn)：1. 重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系。2. 理解用微元法把變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功。3. 理解利用力位移的圖象計(jì)算變力做功的依據(jù)。三、考點(diǎn)分析：內(nèi)容和要求考點(diǎn)細(xì)目出題方式重力勢(shì)能重力勢(shì)能的大小計(jì)算選擇、計(jì)算題重力做功的特點(diǎn)選擇題重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系選擇、計(jì)算題彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能的概念和大小計(jì)算選擇、計(jì)算題探究彈性勢(shì)能表達(dá)式計(jì)算變力做功的方法選擇題勢(shì)能勢(shì)能：由相互作用的物體之間相對(duì)位置決定的能量叫勢(shì)能。重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能都是勢(shì)能的一種。（1）勢(shì)能是屬于相互作用物體共有的。（2）勢(shì)能有多種形式，除上述兩種外還有其他的如熱運(yùn)動(dòng)中的分子勢(shì)能，電磁運(yùn)動(dòng)中的電勢(shì)能等。一、重力勢(shì)能1. 定

3、義：物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢(shì)能，用符號(hào)表示，用公式表示為。單位：用，用，高度用，則的單位為焦耳，記作。重力勢(shì)能是能量，是狀態(tài)量，是標(biāo)量，其正負(fù)表示大小。2. 重力勢(shì)能的相對(duì)性重力勢(shì)能的大小與高度有關(guān)，起點(diǎn)位置不同則相對(duì)高度不同，重力勢(shì)能大小不同，所以重力勢(shì)能有相對(duì)性。如下圖所示水平桌面高度為h2，重物質(zhì)量為，距桌面高度為h1，取地面為起點(diǎn)（參考平面），則重力勢(shì)能，取桌面為參考平面，則重力勢(shì)能，與不等。重物在參考平面以下時(shí)為負(fù)值。3. 重力勢(shì)能是屬于重物與地球系統(tǒng)共有的。由于重力的施力是地球，物體在重力作用下，物體被舉高才具有重力勢(shì)能，若無(wú)重力作用，舉起重物不用費(fèi)力，重物也就沒(méi)有做功的

4、本領(lǐng)，無(wú)重力勢(shì)能，所以重力勢(shì)能是以有重力為前提的，因此重力勢(shì)能屬于重物與地球共有的。4. 重力勢(shì)能變化及絕對(duì)性如下圖所示，重物從高為處運(yùn)動(dòng)到處，則重力勢(shì)能由變?yōu)?、重力?shì)能變化。若，重力勢(shì)能減小；若，則重力勢(shì)能增加。，只與、的差值有關(guān)，與、的大小無(wú)關(guān)，所以重力勢(shì)能變化與參考平面的選擇無(wú)關(guān)，又叫重力勢(shì)能變化量有絕對(duì)性。如，若參考平面向上移，則， 5. 重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系上圖中重物由A運(yùn)動(dòng)到B，重力做功，重力勢(shì)能變化，若重物由B運(yùn)動(dòng)到A重力做功重力勢(shì)能變化又如重物沿斜面由A運(yùn)動(dòng)到B重力做功取B為參考平面 重力勢(shì)能的變化量與重力做功的數(shù)值大小相等，符號(hào)相反，即重力做正功，重力勢(shì)能變化為負(fù)值

5、，即重力勢(shì)能減小。相反，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能變化為正值，重力勢(shì)能增大。再次看到重力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與始末位置的高度改變有關(guān)。二、彈性勢(shì)能1. 定義物體由于發(fā)生（彈性）形變而具有的能量叫彈性勢(shì)能。卷緊了的發(fā)條、被拉彎了的弓、被拉伸或壓縮的彈簧、擊球時(shí)的羽毛球拍等都具有彈性勢(shì)能。由定義可以看出（1）彈性勢(shì)能存在于發(fā)生彈性形變的物體之中。（2）彈性勢(shì)能大小跟物體的性質(zhì)和形變大小有關(guān)。彈簧的彈性勢(shì)能大小與勁度系數(shù)和形變大小有關(guān)。彈簧處于自然長(zhǎng)度狀態(tài)無(wú)彈性勢(shì)能。發(fā)生形變時(shí)只要長(zhǎng)度相等，彈性勢(shì)能相等，彈性勢(shì)能的參考點(diǎn)在彈簧原長(zhǎng)時(shí)的長(zhǎng)度。彈性勢(shì)能只有正值沒(méi)有負(fù)值。2. 彈力做功和彈性勢(shì)能的關(guān)系（1）探究彈

6、力做功與彈性勢(shì)能計(jì)算彈簧彈力的功。由于彈力是一個(gè)變力，計(jì)算其功不能用W=Fs。設(shè)彈簧的伸長(zhǎng)量為x，則F=kx，畫(huà)出Fx的圖象。如下圖所示。則此圖線與x軸所夾面積就為彈力所做的功。由圖象可得W彈=kk；x1、x2分別為始末狀態(tài)時(shí)彈簧的形變量。方法：分割轉(zhuǎn)化累加，是求變力功的一般方法，這是微積分思想的具體應(yīng)用。求和或累加可以通過(guò)圖象上的面積求得。彈性勢(shì)能的表達(dá)式的確定。由W彈=Ep=Ep1Ep2和W=kk；可知Ep=kx2。這與前面的討論相符合。說(shuō)明：在Ep=kx2中，Ep為彈簧的彈性勢(shì)能，k為彈簧的勁度系數(shù)，x為形變量（即壓縮或伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度）；本公式不要求學(xué)生掌握和使用。彈簧的彈性勢(shì)能Ep=kx2

7、，是指彈簧的長(zhǎng)度為原長(zhǎng)時(shí)規(guī)定它的彈性勢(shì)能為零時(shí)的表達(dá)式。我們完全可以規(guī)定彈簧某一任意長(zhǎng)度時(shí)的勢(shì)能為零勢(shì)能，只不過(guò)在處理問(wèn)題時(shí)不方便。在通常情況下，我們規(guī)定彈簧處在原長(zhǎng)時(shí)的勢(shì)能為零勢(shì)能。也可以依據(jù)功能關(guān)系由圖象確定彈性勢(shì)能的表達(dá)式如圖a所示，彈簧的勁度系數(shù)為k且左端固定，不加外力時(shí)，右端在O處，今用力F緩慢向右拉彈簧，使彈簧伸長(zhǎng)經(jīng)A處到B處。手克服彈簧彈力所做的功，其大小應(yīng)該等于外力F對(duì)彈簧所做的功，即為彈簧的彈性勢(shì)能增加量。由拉力F=kx畫(huà)出F隨x變化的圖線（見(jiàn)圖b所示），根據(jù)W=Fs知，圖線與橫軸所圍的面積應(yīng)該等于F所做的功。有W=（kx1+kx2）（x2x1）= kxkx所以Ep=kx2（

8、2）彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系如下圖所示。彈簧左端固定，右端連一物體。O點(diǎn)為彈簧的原長(zhǎng)處。當(dāng)物體由O點(diǎn)向右移動(dòng)的過(guò)程中，彈簧被拉長(zhǎng)，彈力對(duì)物體做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加；當(dāng)物體由O點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中，彈簧被壓縮，彈力對(duì)物體做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加。當(dāng)物體由A點(diǎn)向右移動(dòng)的過(guò)程中，彈簧的壓縮量減小，彈力對(duì)物體做正功，彈性勢(shì)能減?。划?dāng)物體由A點(diǎn)向左移動(dòng)的過(guò)程中，彈簧的伸長(zhǎng)量減小，彈力做正功，彈性勢(shì)能減小?？傊?dāng)彈簧的彈力做正功時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能變成其他形式的能；當(dāng)彈簧的彈力做負(fù)功時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能增大，其他形式的能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能。這一點(diǎn)與重力做功跟重力勢(shì)能變化的關(guān)系相似。知識(shí)點(diǎn)一：重力

9、勢(shì)能例1. 關(guān)于重力勢(shì)能，以下說(shuō)法中正確的是（ ）A. 某個(gè)物體處于某個(gè)位置，重力勢(shì)能的大小是唯一確定的B. 重力勢(shì)能為的物體，不可能對(duì)別的物體做功C. 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能一定不變D. 只要重力做功，重力勢(shì)能一定變化分析：根據(jù)重力勢(shì)能的表達(dá)式、重力勢(shì)能的決定因素、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系進(jìn)行判斷。解析：由重力勢(shì)能的表達(dá)式Ep=mgh可知，由于高度h具有相對(duì)性，重力勢(shì)能的大小也具有相對(duì)性，即處于某個(gè)位置的某個(gè)物體，在選擇不同的參考平面時(shí)，重力勢(shì)能的大小是不同的。重力勢(shì)能的大小具有相對(duì)性，其大小與參考平面的選取有關(guān)，所以重力勢(shì)能為的物體，是指物體處于參考平面上，并不能表明物體不具有

10、做功的本領(lǐng)。如在地面上流動(dòng)的一薄層水，若取地面為參考平面，則其重力勢(shì)能為，但當(dāng)這些水流向更低處時(shí)仍可對(duì)別的物體做功。物體的重力勢(shì)能是由物體的重力和物體的高度共同決定的，只要物體的高度發(fā)生變化，物體的重力勢(shì)能就一定發(fā)生變化。例如，當(dāng)物體沿斜面勻速下滑時(shí)，高度減小，重力勢(shì)能將減小。重力的方向總是豎直向下的，重力做功時(shí)物體的高度肯定發(fā)生變化，重力勢(shì)能也一定發(fā)生變化。可見(jiàn)，正確選項(xiàng)為D。解題后的思考：重力勢(shì)能的大小是相對(duì)的，重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的，與參考平面的選取無(wú)關(guān)。重力做功是重力勢(shì)能變化的量度，因此重力勢(shì)能的變化量和重力做功的數(shù)值總是相等的。例2. 如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在地面上，物體上面連

11、著一個(gè)直立的輕質(zhì)彈簧，彈簧的勁度系數(shù)為k?，F(xiàn)用手拉住彈簧上端P，使彈簧上端緩慢提升高度h，此時(shí)物體已經(jīng)離開(kāi)地面，求物體重力勢(shì)能的增加量。分析：物體被提升的高度等于彈簧上端提升的高度與彈簧拉伸長(zhǎng)度之差。解析：物體離開(kāi)地面后，彈簧的伸長(zhǎng)量為?？梢?jiàn)，物體上升的高度為。 從而，物體重力勢(shì)能的增加量為。解題后的思考：由于彈簧的伸長(zhǎng)，物體上升的高度不等于拉力作用點(diǎn)上移的高度，如不注意這一點(diǎn)，往往會(huì)造成錯(cuò)解。例3. 如圖所示，圓柱形水箱高為5m，容積為50m3，水箱底部接通水管A，頂部接通水管B。開(kāi)始時(shí)箱中無(wú)水，若僅使用A管或僅使用B管慢慢地將水注入，直到箱中水滿為止，試計(jì)算兩種情況下外界各需做多少功？（設(shè)

12、需注入的水開(kāi)始時(shí)均與箱底等高，g取10m/s2）分析：注水的過(guò)程外力克服水的重力做功，增加了水的重力勢(shì)能，由于是緩慢注水，水的動(dòng)能不增加，所以外力做功數(shù)值上就等于水所增加的重力勢(shì)能。解析：以H表示水箱的高度。水若從A管注入，整箱水的重心被升高，外界做功J=1.25106J。水若從B管注入，整箱水應(yīng)先升高到H的箱頂處，故外界做的功W2=2W1=21.25106J=2.5106J。解題后的思考：本題是非常實(shí)用的一個(gè)例子，造成這種差異的原因是相同質(zhì)量的水被提升的高度不一樣，為了節(jié)省能源，我們應(yīng)該采用從下方注水的方式。有些同學(xué)認(rèn)為，兩種注水方式水的重心上升高度相同，故做功相同。這種想法只是注意到了前后

13、兩個(gè)平衡狀態(tài)，而沒(méi)有注意兩個(gè)過(guò)程不一樣。事實(shí)上，當(dāng)從上管注水時(shí)，水被提升后再流入箱中，水的重力勢(shì)能將減小而轉(zhuǎn)化為水的動(dòng)能，但是外界需做對(duì)應(yīng)于把水提升到上管口的功。例4. 如圖所示，勁度系數(shù)為k1的輕質(zhì)彈簧的兩端分別與質(zhì)量為m1、m2的物塊1、2拴接，勁度系數(shù)為k2的輕質(zhì)彈簧上端與物塊2拴接，下端壓在桌面上（不拴接），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)施力將物塊1緩慢豎直上提，直到下面的那根彈簧剛好脫離桌面。在此過(guò)程中，兩物體的重力勢(shì)能分別增加了多少？分析：物體重力勢(shì)能的增加等于物體重力與物體被提升高度的乘積。開(kāi)始時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，兩彈簧均被壓縮。現(xiàn)施力將物塊1緩慢上提，直到下面的彈簧剛好脫離桌面

14、，在此過(guò)程中下面的彈簧由壓縮狀態(tài)逐漸恢復(fù)到自由長(zhǎng)度，而上面的彈簧由壓縮狀態(tài)逐漸恢復(fù)到自由長(zhǎng)度，接著由于物塊2施加拉力又逐漸變?yōu)槔鞝顟B(tài)。解析：下面的彈簧受到的壓力大小為(m1+m2)g，彈簧的壓縮量。要使其離開(kāi)桌面，物塊2應(yīng)上升高度x2，則物塊2增加的重力勢(shì)能為。把物塊1拉起的過(guò)程中，上面的彈簧是由壓縮狀態(tài)轉(zhuǎn)為拉伸狀態(tài)，其原先壓縮的長(zhǎng)度為，最終拉伸的長(zhǎng)度為，則物塊1提升的高度為。所以，物塊1增加的重力勢(shì)能為。解題后的思考：本題涉及物體的平衡條件和重力勢(shì)能的概念，所述物理過(guò)程比較復(fù)雜，難度較大，需注意把物理過(guò)程分析清楚，注意整體法與隔離法的應(yīng)用。知識(shí)點(diǎn)二、彈性勢(shì)能例5. 如圖所示，質(zhì)量相等的A、

15、B兩物體之間連接一輕質(zhì)彈簧，豎直放在水平地面上，今用力F緩慢向上拉A，直到B剛要離開(kāi)地面，設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep1，B剛要離開(kāi)地面時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep2，試比較Ep1、Ep2的大小。分析：該題涉及到彈性勢(shì)能的求解，注意其計(jì)算公式的應(yīng)用以及彈簧形變量的確定。解析：對(duì)于同一彈簧，其彈性勢(shì)能的大小取決于它的形變量。開(kāi)始時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，與原長(zhǎng)相比，它的壓縮量為l1=。當(dāng)B剛要離開(kāi)地面時(shí)，彈簧處于拉伸狀態(tài)，與原長(zhǎng)相比，它的伸長(zhǎng)量為l2=。因?yàn)閙A=mB，所以l1=l2。故Ep1=Ep2。解題后的思考：該題在求解時(shí)應(yīng)注意，兩種情況下彈簧彈力相同，所以形變量相同，所以彈性勢(shì)能大小相同，注意體會(huì)

16、彈性勢(shì)能大小只取決于形變量的大小。例6. 如圖所示。質(zhì)量不計(jì)的彈簧，豎直放在水平桌面上，原長(zhǎng)為L(zhǎng)，勁度系數(shù)為k，在彈簧的正上方有質(zhì)量為m的小球，從與彈簧的上端相距h的A點(diǎn)處自由落下。（已知彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為，x為彈簧形變量）求：彈簧被小球壓縮的最大壓縮量多大？分析：本題考查關(guān)于彈性勢(shì)能的計(jì)算，即壓縮量最大時(shí)的彈性勢(shì)能的大小。解析：小球從A點(diǎn)自由落下，在彈簧被壓縮時(shí)，小球到達(dá)位置B，速度為零，取B點(diǎn)為重力勢(shì)能零參照點(diǎn)，如圖所示，在小球由A到B的過(guò)程中，重力做正功，重力勢(shì)能減少了；彈簧被壓縮的過(guò)程中，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加了，可見(jiàn)，小球由A到B的過(guò)程中，是系統(tǒng)中的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能的過(guò)

17、程。解此方程，可得解題后的思考：在解題的過(guò)程中要注意重力做功和彈力做功時(shí)都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)能量的轉(zhuǎn)化，做功多少等于轉(zhuǎn)化的能量的大小，體會(huì)公式及能量轉(zhuǎn)化的量度。重力勢(shì)能是機(jī)械能的重要內(nèi)容。要從重力做功與路徑無(wú)關(guān)的特點(diǎn)出發(fā)，理解建立重力勢(shì)能概念的可能性，掌握重力勢(shì)能的定義式，明確重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系。重力做功和路徑無(wú)關(guān)，重力做功的這個(gè)特點(diǎn)，為我們提供了一個(gè)求重力做功的簡(jiǎn)單而重要的方法，所以重力勢(shì)能的變化和運(yùn)動(dòng)過(guò)程是沒(méi)有關(guān)系的，只需要判定物體初末狀態(tài)的位置變化即可，但是重力勢(shì)能卻具有相對(duì)性，在研究時(shí)首先要注意選擇參考平面。物體所在的高度是由物體同地球組成的系統(tǒng)內(nèi)部的相對(duì)位置所決定的，因此重力勢(shì)能是

18、屬于這個(gè)系統(tǒng)的，而不是物體單獨(dú)具有的。我們平常所說(shuō)的“物體的重力勢(shì)能”，只是一種習(xí)慣而簡(jiǎn)化的說(shuō)法，這一點(diǎn)大家在理解時(shí)要注意。彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能，都屬于勢(shì)能的范疇，它們之間必定有某些相似的地方，所以我們?cè)谔骄繌椥詣?shì)能的過(guò)程中可以參照重力勢(shì)能的研究過(guò)程。分割轉(zhuǎn)化累加，是求變力功的一般方法，這是微積分思想的具體應(yīng)用。求和或累加可以通過(guò)圖象上的面積求得。通過(guò)這種方法的應(yīng)用，得到了彈性勢(shì)能的表達(dá)式和求解變力做功的方法，這一點(diǎn)需要大家解題時(shí)注意。將下節(jié)課的內(nèi)容，以設(shè)問(wèn)的方式設(shè)置問(wèn)題，創(chuàng)造情境，引起學(xué)生的思考。問(wèn)題的設(shè)計(jì)要把新舊知識(shí)結(jié)合起來(lái)，自然地過(guò)渡到新的知識(shí)。一、預(yù)習(xí)新知下一講我們將要學(xué)習(xí)動(dòng)能和動(dòng)能定理

19、二、預(yù)習(xí)點(diǎn)撥探究與反思探究任務(wù)一：動(dòng)能的大小計(jì)算【反思】動(dòng)能的大小計(jì)算以及動(dòng)能變化的含義探究任務(wù)二：動(dòng)能定理【反思】（1）動(dòng)能定理的內(nèi)容和表達(dá)式 （2）動(dòng)能定理的意義及應(yīng)用要點(diǎn) （3）動(dòng)能定理的解題步驟（答題時(shí)間：35分鐘）1. 下列關(guān)于重力勢(shì)能的說(shuō)法，正確的是（ ） A. 重力勢(shì)能只跟物體所處的初末位置有關(guān)，與物體實(shí)際經(jīng)過(guò)的路徑無(wú)關(guān) B. 重力勢(shì)能的變化，只跟重力做功有關(guān)，和其他力做功多少無(wú)關(guān) C. 重力勢(shì)能是矢量，在地球表面以上為正，在地球表面以下為負(fù) D. 重力勢(shì)能的變化量等于重力對(duì)物體做的功2. 沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，下列說(shuō)法正確的是

20、（ ）A. 沿坡度小的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多B. 沿坡度大，粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)物體克服重力做功多C. 沿坡度小，粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)物體克服重力做功多D. 不管沿怎樣的斜面運(yùn)動(dòng)，物體克服重力做功相同，物體增加的重力勢(shì)能也相同3. 關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是（ ）A. 發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能B. 只有彈簧在發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢(shì)能C. 彈性勢(shì)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化D. 彈性勢(shì)能在國(guó)際單位制中的單位是焦耳4. 關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是（ ）A. 當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定增大B. 當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定變小C. 在拉伸長(zhǎng)度相同時(shí)，k越大的彈

21、簧，它的彈性勢(shì)能越大D. 彈簧在拉伸時(shí)的彈性勢(shì)能一定大于壓縮時(shí)的彈性勢(shì)能 5. 如圖所示，桌面高為h，質(zhì)量為m的小球從離桌面高H處自由落下，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)以桌面處為參考平面，則小球落到地面時(shí)瞬間的重力勢(shì)能為（ ）A. mgh B. mgH C. mgh（h+H） D. mgh 6. 如圖所示，一個(gè)物體以速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過(guò)程中以下說(shuō)法正確的是（ ）A. 物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B. 物體向墻壁運(yùn)動(dòng)相同的位移，彈力做的功不相等C. 彈力做正功，彈簧的彈性勢(shì)能減小D. 彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加7. 物體從斜面上高度為h的地

22、方，由靜止釋放沿斜面下滑又在水平面上運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)停下來(lái)，用推力把物體推回到斜面上同一位置，推力做功至少為（ ）A. B. C. D. 8. 如圖所示，一條鐵鏈長(zhǎng)為2m，質(zhì)量為10kg，放在水平地面上，拿住一端提起鐵鏈：直到鐵鏈全部離開(kāi)地面的過(guò)程中，物體克服重力做功為多少?物體的重力勢(shì)能變化了多少?9. 如圖所示，在離地面高為H的地方將質(zhì)量為m的小球以初速度v0豎直上拋，取拋出位置所在的水平面為參考平面，則小球在最高點(diǎn)和落地處的重力勢(shì)能各是多少?小球從拋出至落地過(guò)程中重力對(duì)小球做的功和重力勢(shì)能的變化各是多少?10. 某海灣共占面積1.0107m2，漲潮時(shí)水深20m，此時(shí)關(guān)上水壩閘門，可使水位保持2

23、0m不變；退潮時(shí)，壩外水位降至18m后保持不變，假如利用此水壩建水電站，且重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為電能的效率是10，每天有兩次漲潮，問(wèn)該水電站一天最多能發(fā)出多少電能?（取g=l0ms2）1. AB 解析：重力勢(shì)能是跟相對(duì)位置有關(guān)的能量，勢(shì)能的變化只跟重力做功有關(guān)，跟物體受不受其他力、其他力做不做功，以及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都沒(méi)有關(guān)系。而且它是標(biāo)量，但有正負(fù)，正值表明物體處在零勢(shì)能參考平面上方，負(fù)值表明物體處在零勢(shì)能參考平面下方。重力勢(shì)能的變化量等于重力對(duì)物體做功的負(fù)值，也就是說(shuō)，重力做正功，重力勢(shì)能減小，減小量等于重力所做的功；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加，增加量等于克服重力所做的功。2. D 解析：重力做功與物

24、體的運(yùn)動(dòng)路徑無(wú)關(guān)，只與初末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)，不論是光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)。物體克服重力做了多少功（重力做多少負(fù)功），它的重力勢(shì)能就增加多少。3. ACD 解析：發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，都具有彈性勢(shì)能，A正確；其他物體在發(fā)生彈性形變時(shí)也具有彈性勢(shì)能，故B錯(cuò)；彈性勢(shì)能跟重力勢(shì)能一樣，可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，C正確；所有能的單位跟功的單位相同，在國(guó)際單位制中的單位是焦耳，D正確。 4. C 解析：彈簧彈性勢(shì)能的大小，除了跟勁度系數(shù)k有關(guān)外，跟它的形變量(拉伸或壓縮的長(zhǎng)度)有關(guān)。如果彈簧原來(lái)處在壓縮狀態(tài)，當(dāng)它變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能應(yīng)該先減小，在原長(zhǎng)處它的彈性勢(shì)能最小。所以A、B、D均不對(duì)。5. D 解析：重力勢(shì)能的大小是相對(duì)參考平面而言的，參考平面選擇不同，物體的高度不同，重力勢(shì)能的大小則不同。本題中已選定桌面為參考平面，則小球在最高點(diǎn)時(shí)的高度為H，小球在桌面的高度為零，小球在地面時(shí)的高度為h，所以小球落到地面時(shí)，它的重力勢(shì)能為Ep=mgh。6. BD 解析：由功的計(jì)算公式W=Fsco