學(xué)年高中物理第章機械能守恒定律專題重力勢能情景分組訓(xùn)練新人教版必修

1、學(xué)年高中物理第章機械能守恒定律專題.重力勢能狀況分組訓(xùn)練新人教版必修學(xué)年高中物理第章機械能守恒定律專題.重力勢能狀況分組訓(xùn)練新人教版必修PAGE學(xué)年高中物理第章機械能守恒定律專題.重力勢能狀況分組訓(xùn)練新人教版必修專題7.4重力勢能【本節(jié)知識清單】一、重力做的功1.物體運動時，重力對它做的功只跟它的和的地址有關(guān)，而跟物體的沒關(guān)。2.重力做的功W=,與高度零點的規(guī)定沒關(guān)。二、重力勢能1.物體的重力勢能等于它所受與所處的乘積，表達式為EP。2.重力勢能變的化取決于重力所做的功：。當(dāng)物體從高處向低處運動時，重力做正功，重力勢能；當(dāng)物體從低處向高處運動時，重力做負(fù)功即物體戰(zhàn)勝重力做功時，重力勢能。三、重

2、力勢能的相對性1.物體的高度總是有關(guān)于某一水平面來說的，規(guī)定這個水平面的高度為0.物體的重力勢能也總是有關(guān)于某一水平面來說的，這個水平面叫做，物體在這個參照平面時的重力勢能等于。2.選擇不一樣樣的參照平面，物體的重力勢能數(shù)值（填“相同”或“不一樣樣”），但物體在某兩固定點間重力勢能的差值與參照平面的采用（填“有關(guān)”或“沒關(guān)”）。平時在不說明的狀況下默認(rèn)為地面為參照平面。3.重力勢能是個標(biāo)量，但有正負(fù)，參照平面上方的物體重力勢能為，下方物體的重力勢能為。其正負(fù)表示大小，負(fù)號表示物體在這個地址擁有的重力勢能比在參照平面上擁有的重力勢能少，比較重力勢能大小時負(fù)值小于正當(dāng)。四、勢能是系統(tǒng)共有的重力勢能

3、不是地球上物體單獨擁有的，重力勢能是與物體組成的系統(tǒng)所共有的?！敬鸢浮恳?、1.起點；終點；運動路徑2.二、1.重力；高度；mgh2.mgh1-mgh2；減少；增加三、1.參照平面；02.不一樣樣；沒關(guān)3.正；負(fù)四、地球【問題與練習(xí)變式】1.（問題與練習(xí)1變式）兩個質(zhì)量相同的小鐵塊A和B，分別從兩個高度相同的圓滑斜面和圓弧斜坡的極點滑向底部，以以下列圖，若是它們的初速都為零，以下說法中正確的選項是()AB鐵塊行程長些，下滑過程中重力所做的功多BA和B鐵塊下滑過程中重力所做的功相等CB鐵塊行程長些，下滑過程中減少的重力勢能多些DA和B鐵塊下滑過程中減少的重力勢能相等【答案】BD2.（問題與練習(xí)2變

4、式）一個100g的球從1.8m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25m的高度，則整個過程中重力對球所做的功及球的重力勢能的變化是(g10m/s2)()A重力做功為1.8JB重力做了0.55J的負(fù)功C物體的重力勢能必然減少0.55JD物體的重力勢能必然增加1.25J【答案】C【分析】整個過程中球的高度降低了h=0.55m,則重力做正功WGmgh0.1100.55J0.55J，重力勢能EPWG0.55J0，即重力勢能減少0.55J，故C正確3.（問題與練習(xí)3變式）在離地面80m高處無初速度地釋放一小球，小球質(zhì)量為m200g，不計空氣阻力，g取10m/s2，取釋放點所在水平面為參照平面求：(1)在第

5、2s末小球的重力勢能(2)在第3s內(nèi)重力所做的功和重力勢能的變化【答案】(1)40J(2)50J小球的重力勢能減少了50J【分析】(1)以釋放點所在水平面為參照平面，在第2s末小球所處的高度為heqf(1,2)gt2eqf(1,2)1022m20m重力勢能Epmgh20010310(20)J40JEp0，說明小球在參照平面的下方(2)在第3s末小球所處的高度為heqf(1,2)gt2eqf(1,2)1032m45m第3s內(nèi)重力做的功為Wmg(hh)20010310(2045)J50J由重力做功與重力勢能改變的關(guān)系可知，小球的重力勢能減少了50J.4.（問題與練習(xí)4變式）重機以eqf(g,4)的

6、加速度將質(zhì)量為m的物體沿豎直方向勻減速地提升升度h，則起重機鋼索的拉力對物體做的功為多少？物體戰(zhàn)勝重力做的功為多少？物體的重力勢能變化了多少？【答案】eqf(3,4)mgmghmgh【本節(jié)考點題組】【題組一】重力勢能與重力做功1.以下關(guān)于重力勢能的說法正確的選項是()A重力勢能是地球和物體共同擁有的，而不是物體單獨擁有的B重力勢能的大小是相對的C動能等于零的物體，它的重力勢能必然不等于零D在地面上的物體，它的重力勢能必然不等于零【答案】AB【分析】物體的重力勢能EPmgh與所在處的重力加速度有關(guān)，而地表周邊的重力加速度取決于地球質(zhì)量與半徑，故重力勢能是物體與地球所組成的系統(tǒng)共同擁有的，A正確；

7、式中h是有關(guān)于參照平面的高度，與所采用的參照平面地址有關(guān)，故重力勢能也與參照平面的采用有關(guān)，而參照平面的采用是任意的，不取地面為參照平面時，地面上物體的重力勢能才不為零，故B正確D錯誤。處于參照平面上的物體重力勢能必然為零，與物體的動能可否為零沒關(guān)，C錯誤。節(jié)余電能把水抽到高處蓄水池中，到用電巔峰時，再利用蓄水池中的水發(fā)電，以以下列圖，蓄水池(上游水庫)可視為長方體，有效總庫容量(可用于發(fā)電)為V，蓄水后水位高出下游水面H，發(fā)電過程中上游水庫水位最大落差為d.統(tǒng)計資料表示，該電站年抽水用電為2.4108kWh，年發(fā)電量為1.8108kWh.則以下計算結(jié)果正確的選項是(水的密度為，重力加速度為g

8、，涉及重力勢能的計算均以下游水面為零勢能面A能用于發(fā)電的水的最大重力勢能EpVgHB能用于發(fā)電的水的最大重力勢能C電站的總效率達75%D該電站平均每天所發(fā)電能可供給一個大城市居民用電(電功率以105kW計)約10h【答案】BC【分析】以下游水面為零勢能面，則用于發(fā)電的水的重心地址離下游水面高為(Heqf(d,2)，故其最大重力勢能EpVg(Heqf(d,2)，A錯誤B正確；電站的總效率eqf(W有,W總)100%eqf(1.8108,2.4108)100%75%，故C正確；設(shè)該電站平均每天發(fā)電可供一個大城市居民用電t小時，則：Pteqf(W有,365).代入數(shù)據(jù)得t5h，故D錯誤2.以以下列圖

9、，有一長為L的平均金屬鏈條，一半長度在圓滑斜面上，斜面傾角為，另一半長度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動，以斜面極點為重力勢能零點，求：(1)開始時和鏈條恰巧從右側(cè)面全部滑出斜面時重力勢能各多大？(2)此過程中重力做了多少功【答案】(1)eqf(1,8)mgL(1sin)，eqf(1,2)mgL(2)eqf(1,8)mgL(3sin)【分析】(1)以斜面最高點的重力勢能為零點，設(shè)長為L的鏈條質(zhì)量為m.開始時，左邊一半鏈條重力勢能為Ep1eqf(m,2)geqf(L,4)sin，右側(cè)一半的重力勢能為Ep2eqf(mg,2)eqf(L,4)，左右兩部分總的重力勢能為EpEp1E

10、p2eqf(1,8)mgL(1sin)，最后鏈條從右側(cè)恰巧全部滑出時，重力勢能為Epeqf(1,2)mgL.(2)此過程重力勢能減少了EpEpEpeqf(1,8)mgL(3sin)，故重力做的功為WGeqf(1,8)mgL(3sin)3.一根質(zhì)量為m、長為L的平均鏈條一半放在圓滑的水平桌面上，另一半懸在桌邊，桌面足夠高，如圖a所示。若將一個質(zhì)量為m小球分別拴在鏈條左端和右端，如圖b、圖c所示。拘束鏈條的擋板圓滑，三種狀況均由靜止釋放，當(dāng)整根鏈條剛走開桌面時，關(guān)于它們的重力勢能的變化，以下判斷中正確的選項是AEPa=EPa=EPaBEPa=EPaEPaCEPaEPa=EPaDEPaEPaEPa【答案】.B.質(zhì)量相等的均質(zhì)嬌貴細(xì)繩A、B平放于水平川面，繩A較長。分別捏住兩繩中點緩慢提起，直到全部走開地面，兩繩中點被提升的高度分別為hA、hB，上述過程中戰(zhàn)勝重力做功分別為WA、WB。若（A）hAhB，則必然有WAWB（B）hAhB，則可能有WAWB（）（C）hAhB，則可能有WAWB（