第四章 4.势能 题型1 重力势能的定义和性质 题型2 重力势能的变化和重力做功的关系 题型3 弹性势能的定义和性质 题型4 弹性势能的变化和弹力做功的关系 题型5 探究弹簧的弹性势能和形变量的关系 ▉题型1 重力势能的定义和性质 【知识点的认识】 1．定义：物体由于被举高而具有的能量叫做重力势能． 2．大小：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积，表达式为Ep＝mgh．h是物体所处位置相对于零势能面的高度。 3．单位：在国际单位制中重力势能的单位是焦耳（J），与功的单位相同． 1．下列关于重力势能的说法正确的是（ ） A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大 C．一个物体的重力势能从﹣5J变化到﹣3J，重力势能增加了 D．在地面上的物体具有的重力势能一定等于零 【答案】C 【解答】解：AD、物体的重力势能大小跟所选取的零势能面有关，选择不同的零势能面，物体的重力势能不同，故在地面上的物体具有的重力势能不一定等于零，故AD错误； B、根据重力势能的表达式Ep＝mgh，若物体在零势能面的下方，Ep＜0，与零势能面的距离越大，它的重力势能越小，故B错误； C、一个物体的重力势能从﹣5J变化到﹣3J，重力势能的变化量为：ΔEp＝﹣3J﹣（﹣5）J＝2J＞0，所以重力势能增加了，故C正确； 故选：C。 2．在地面上以初速度v0把物体竖直向上抛出，经过时间t1，物体到达最高点。不计空气阻力，在上升过程中，物体的速度v随时间t的变化关系如图所示。在0～t1时间内，物体的重力势能（ ） A．保持不变 B．逐渐减小 C．逐渐增大 D．先增大后减小 【答案】C 【解答】解：由图象可知，在0～t1时间内，物体速度一直向上，故距离地面的高度逐渐增加，根据Ep＝mgh可知的重力势能逐渐增加，故C正确，ABD错误。 故选：C。 3．如图所示，质量为1kg的小球（视为质点）从距桌面高度为1.2m处的A点下落到水平地面上的B点，与地面碰撞后恰好能上升到与桌面等高的C点，C点距地面的高度为0.8m。重力加速度大小g取10m/s2，下列说法正确的是（ ） A．在小球从A点经B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为24J B．在小球从B点运动到C点的过程中，重力对小球做的功为﹣8J C．以桌面为重力势能的参考平面，小球在A点时的重力势能为﹣12J D．以桌面为重力势能的参考平面，小球在B点时的重力势能为8J 【答案】B 【解答】解：A、重力做功 W＝mgh h是初末位置的高度差。从A点经B点运动到C点，重力做功 W＝mghAC＝1×10×1.2J＝12J，故A错误； B、从B点运动到C点，重力做功 W＝mghBC＝1×10×（0﹣0.8）J＝﹣8J，故B正确； C、以桌面为重力势能的参考平面，A点距桌面1.2m，则小球在A点时的重力势能 Ep＝mghAC＝1×10×1.2J＝12J，故C错误； D、以桌面为参考平面，B点在桌面下方0.8m处，小球在B点时的重力势能 Ep＝mghBC＝1×10×（﹣0.8）J＝﹣8J，故D错误。 故选：B。 4．如图所示，在高出地面H的A点将小球m竖直上抛，初速度为v0，则下列说法中正确的是（ ） A．小球在A点时，重力势能为mgH B．小球在A点时，重力势能为零 C．整个运动过程，重力势能的变化量为﹣mgH D．整个运动过程，重力势能的变化量为mgH 【答案】C 【解答】解：AB、由于没有规定零势能面，故无法确定小球在A点的重力势能，故AB错误； CD、小球最终落至地面，故小球在整个上抛过程中高度下降了H，故重力势能的变化量为﹣mgH，故C正确，D错误。 故选：C。 5．关于重力势能，下列说法中正确的是（ ） A．重力势能的大小只由物体本身决定 B．物体在A、B两点的重力势能分别为EpA＝2J，EpB＝﹣3J，则EpA＜EpB C．在地面上的物体，它具有的重力势能一定等于零 D．重力势能是物体和地球所共有的 【答案 ... ...
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