《创新课堂》第八章 机械能守恒定律 2.重力势能 高中物理必修第二册（人教版）同步讲练测（教师版+学生版）

2.重力势能 1.通过不同路径重力做功的分析，归纳出重力做功与路径无关的特点。 2.理解重力势能的表达式，通过重力做功与重力势能变化的关系体会功能关系。 3.知道重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性。 4.理解弹性势能，知道影响弹性势能大小的相关因素。 知识点一　重力做的功 　情境：如图甲、乙所示，一个质量为m的物体，从高度为h1的位置A分别按下列两种方式运动到高度为h2的位置B，重力加速度为g。 问题：（1）甲、乙两种情况下重力做的功分别是多少？ （2）由以上结果分析：重力做功与物体运动的路径是否有关？ 1.重力做功的表达式：WG＝　　　　　　＝mgh1－mgh2，其中h1、h2分别表示物体　　　　和　　　　的高度。 2.重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的　　　　和　　　　的位置有关，而跟物体运动的　　　　无关。 【易错辨析】 　（1）物体所处的高度只要发生变化，其重力一定做功。（　　） （2）重力做功多少取决于物体的重力和它通过的路程。（　　） （3）重力做功与物体是否受到其他力无关，与物体的运动状态无关。（　　） 1.重力做功只与重力和物体高度变化有关，与运动路径无关。 2.物体下降时重力做正功，WG＝mgh；物体上升时重力做负功，WG＝－mgh。 3.重力做功的特点可以推广到任一恒力做功，即恒力做功的特点是：与物体运动的具体路径无关，恒力做的功等于力与在力的方向上的位移大小的乘积，跟初、末位置有关。 【例1】　（重力做功的特点）如图所示，一物体从A点出发，分别沿粗糙斜面AB和光滑斜面AC下滑及斜向上抛出，运动后到达同一水平面上的B、C、D三点。关于重力的做功情况，下列说法正确的是（　　） A.沿AB面滑下时，重力做功最多 B.沿AC面滑下时，重力做功最多 C.沿AD抛物线运动时，重力做功最多 D.三种情况下，重力做的功相等 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 【例2】　（重力做功的计算）如图所示，质量为m的小球从斜面上高为h处的A点滚下，经过水平面BC后，再滚上另一斜面，当它到达高的D点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为（重力加速度为g）（　　） A. B. C.mgh D.0 尝试解答　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 知识点二　重力势能及重力势能的相对性 情境：如图所示，幼儿园小朋友们正在玩滑梯。 问题：（1）小朋友们从最高点滑落到地面的过程中重力做正功还是负功？根据初中所学知识判断重力势能是增加还是减少？ （2）小朋友从地面爬上滑梯最高点的过程中重力做正功还是负功？根据初中所学知识判断重力势能是增加还是减少？ 1.重力势能 （1）定义：我们把　　　　叫作物体的重力势能，常用Ep表示。 （2）表达式：Ep＝　　　　。 （3）单位：在国际单位制中是　　　　，符号为　　　　。1 J＝1 kg·m·s－2·m＝1 N·m。 2.重力做功与重力势能变化的关系 （1）表达式：WG＝　　　　　　。 （2）两种情况 ①当物体由高处运动到低处时，重力做　　　，重力势能　　　　，即WG＞0，Ep1＞Ep2。 ②当物体由低处运动到高处时，重力做　　　，重力势能　　　　，即WG＜0，Ep1＜Ep2。重力做负功也可以说成物体　　　　　　　　。 3.重力势能的相对性 （1）参考平面：物体的重力势能总是相对于某一　　　　来说的，这个　　　　叫作参考平面。在参考平面上，物体的重力势能取为　　　。 （2）重力势能的相对性 ①选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是　　　　的。 ②对于选定的参考平面，上方物体的重力势能是　　　　　值，下方物体的重力势能是　　　　　值，负号表示物体在这个位置具有的重力势能要比 ... ...