课时8.2 重力势能-高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第二册）.docxVIP

第八章机械能守恒定律

课时8.2重力势能

知道重力做功的特点，即重力做功与路径无关，会求重力做的功。

理解重力势能的概念，掌握重力势能的变化和重力做功的关系。

知道重力势能的相对性。

理解弹性势能的概念，会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。

重力做的功

重力做功的表达式：WG=mgΔh=mgh1－mgh2，式中h指初位置与末位置的高度差，h1、h2分别指初位置、末位置的高度。

重力做功的正负：物体下降时重力做正功；物体被举高时重力做负功。

重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。

重力势能和重力势能的相对性

重力势能

定义：物体所受重力与物体重心到参考平面高度的乘积。

大小：Ep=mgh。

单位：在国际单位制中，重力势能的单位为焦耳，符号为J。

标矢性：重力势能是标量，只有大小，没有方向，但有正负之分。

重力做功与重力势能变化的关系

表达式：WG=Ep1－Ep2=－ΔEp。

两种情况：当物体从高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，即WG0，Ep1Ep2；当物体由低处运动到高处时，重力做负功，重力势能增加，即WG0，Ep1Ep2。重力做负功也可以说成物体克服重力做功。

重力势能的相对性：重力势能总是相对于某一个水平面而言的，这个平面叫作参考平面。在这个水平面上，物体的重力势能取为0。Ep=mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度。参考平面选择不同，则物体的高度h不同，重力势能的大小也就不同。

弹性势能

定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。

弹力做功与弹性势能变化的关系：类似重力做功与重力势能变化的关系，用公式表示为W=－ΔEp=Ep1－Ep2，W弹0，Ep↓，W弹0，Ep↑。

弹簧的弹性势能：弹簧的长度为原长时，弹性势能为0。在弹性限度内，弹簧被拉伸或被压缩时，就具有了弹性势能。弹性势能的大小与形变大小和弹簧的劲度系数有关。

弹簧弹性势能的表达式：Ep=12

考点重力做功与重力势能的关系?

重力做功与路径无关，重力做的功等于物体所受重力与物体始末位置高度差的乘积；重力势能的变化量仅由重力对物体做功的多少决定，与物体除重力外是否还受其他力作用以及除重力做功外是否还有其他力做功等因素均无关。

重力做功是重力势能变化的原因，重力做的功与重力势能的变化量满足WG=－ΔEp，两者均与参考平面的选取无关。

重力做正功，重力势能减少，重力势能的减少量等于重力做的功，即WG=Ep1－Ep2；重力做负功，重力势能增加，重力势能的增加量等于物体克服重力所做的功，即W克=Ep2－Ep1。

基础过关练

题组一重力做的功

1.(2023广东揭阳期末)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，最后分别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.三种情况下运动时，重力做的功相等

2.(2022江苏连云港模拟)如图所示，质量为50kg的某同学在做仰卧起坐运动。若该同学上半身的质量约为全身质量的35，她在1min内做了50个仰卧起坐，每次上半身重心上升的高度均为0.3m，取重力加速度g=10m/s2，则她每次仰卧起坐克服重力做的功W和相应的平均功率P约为

A.W=150J，P=125W

B.W=150J，P=250W

C.W=90J，P=75W

D.W=90J，P=150W

题组二重力势能的理解与计算

3.(2023北京清华附中期中)关于重力势能的理解，下列说法正确的是()

A.放在地面上的物体，它的重力势能一定等于0

B.重力势能可以为负值，说明重力势能是矢量

C.当重力对物体做正功时，物体的重力势能增加

D.重力势能是物体和地球共有的

4.(2023江苏淮安马坝高中期中)如图所示，质量为0.1kg的小球(可看成质点)，从A点下落到B点，h1=1m，桌面距地面的高度h2=0.8m，重力加速度g取10m/s2，则下列说法正确的是()

A.小球在A点的重力势能一定是1.8J

B.若以桌面为参考平面，小球在桌面时的重力势能为0

C.小球在A点的重力势能不一定大于在B点的重力势能

D.小球从A到B过程中，重力势能的变化与参考平面的选取有关

5.(2022江苏无锡天一中学期中)如图所示，ACP和BDP是竖直平面内两个半径不同的半圆形光滑轨道，A、P、B三点位于同一水平面上，C和D分别为两轨道的最低点，将两个质量相同的小球分别从A和B两处同时无初速度释放