课时20　重力势能　机械能守恒定律 复习学案（含答案）2024年江苏省普通高中学业水平合格性物理考试

课时20　重力势能　机械能守恒定律 1.重力势能　重力势能的变化与重力做功的关系 （1）重力做功只跟它的　　　　点和　　　　点的位置有关，跟路径　　　　关. （2）重力势能的计算公式：Ep＝　　　　，重力势能的大小与参考面　　　　关，重力势能的变化与参考面　　　　关，通常选　　　　为参考面，重力势能是　　　　与物体所组成的系统共有的. （3）重力做正功时重力势能将　　　　，物体克服重力做功时重力势能将　　　　. 易错提醒：重力势能具有相对性、决定重力势能大小的因素，这些搞不清是出错的主要原因. 2.弹性势能 弹性势能的定义：发生弹性形变的物体由于　　　　作用具有的势能叫作弹性势能，弹性势能的大小跟　　　　　　　　和　　　　有关. 3.机械能守恒定律 （1）势能：相互作用的物体凭借其　　　　而具有的能量叫作势能，势能可分为　　　　势能和　　　　势能. （2）机械能：物体的　　　　和　　　　的总和称为物体的机械能，即E机械＝Ek＋Ep. （3）内容：在只有　　　　　　　　　　做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能　　　　，表达式为Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2. 易错提醒：特别是有弹簧参与时，必须包括弹性势能在内的总机械能才能守恒，而解题时误认为物体的机械能守恒导致错误. 1.重力势能Ep1＝10 J，Ep2＝－10 J，则Ep1与Ep2方向相反.（　　） 2.重力做功WG＝－20 J时，物体的重力势能减小20 J.（　　） 3.同一弹簧的长度不同时，其弹性势能一定不同.（　　） 4.只有重力做功时，物体的机械能一定守恒.（　　） 1.重力做功　重力势能 重力势能的系统性：重力势能是地球与物体所组成的系统共有的. 【例1】（2024届南京合格性考试模拟）一滑块从固定粗糙斜面无初速度滑下，在下滑的过程中（　　） A.重力做的功等于重力势能的减少 B.重力做的功小于重力势能的减少 C.滑块的动能增加，重力势能减少，机械能增加 D.滑块的动能增加，重力势能减少，机械能不变 【例2】（2023届淮安合格性考试模拟）小李将质量为m的篮球（视为质点）从距水平地面的高度为h处由静止释放，篮球多次弹起后静止在地面上，篮球第n次弹起的高度hn＝（n＝1，2，3，…），重力加速度的大小为g.整个过程中，篮球受到的重力做的功为（　　） A.0　　B.mgh　　 C.mgh　　D.2mgh 2.弹性势能 （1）发生形变的物体不一定具有弹性势能，只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能. （2）弹性势能是弹力装置和受弹力作用的物体组成的系统所共有的. （3）弹力做功引起弹性势能的变化.弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加. 【例3】（2024届镇江合格性考试模拟）如图所示，在弹性限度内，将一轻质弹簧从伸长状态变为压缩状态的过程中，其弹性势能的变化情况是（　　） A.一直减小　　B.一直增大　　 C.先减小再增大　　D.先增大再减小 3.机械能守恒定律 机械能守恒的情形： ①物体只受重力或弹簧弹力作用. ②只有系统内的重力或弹簧弹力做功，其他力均不做功. ③虽有多个力做功，但除系统内的重力或弹簧弹力以外的其他力做功的代数和为零. ④系统跟外界没有发生机械能的传递，系统内外也没有机械能与其他形式能之间的转化. 【例4】（2023届金坛合格性考试模拟）下列物体在运动过程中，机械能守恒的是（　　） A.做自由落体运动的铁球 B.在空中向上做匀速运动的氢气球 C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块 D.被起重机拉着向上做匀速运动的货物 【例5】（2024届南京合格性考试模拟）从高为h处以速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球，如图所示.若取抛出点小球的重力势能为0，不计空气阻力，则小球着地时的机械能为（　　） A.mgh　　B.mgh＋m　　C.m　　D.m－mgh 1.（2024届江苏合格性考试模拟）在体育课上，某 ... ...