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高中物理必修2重力势能例题解析--第1页

重力势能例题解析

(1)

mg

【例1】在离地80m处无初速释放一小球，小球质量为=200g，不计空气阻力，取

2

10m/s，取最高点所在水平面为零势能参考面.求：

（1）在第2s末小球的重力势能；

解析：在第2s末小球所处的高度为：

11

h22

=－gt×10×2m=－20m

22

重力势能为：

Emgh

==0.2×10×（－20）J=－40J

p

E＜0，说明重力势能减少.

p

答案：在第2s，末小球的重力势能为－40J.

（2）在第3s内重力所做的功，重力势能的变化.

解析：在第3s末小球所处的高度为

1

hgt2

′=－×′

2

1

2

=－×10×3m=－45m.

2

第3s内重力做功为：

Wmghh

=（－′）

G

=0.2×10×（－20+45）J

=50J

W＞0，所以小球的重力势能减少，且减少了50J.

G

答案：在第3s内重力所做的功为50J，重力势能减少了50J.

Omma

【例2】如图5－4－6所示，杆中点有一转轴，两端分别固定质量为2、的小球和

bab

，当杆从水平位置转到竖直位置时，小球和构成的系统的重力势能如何变化，变化了多

少？

图5－4－6

aWmgL

解析：重力对小球做的功为=2··，

1

重力对小球b做的功为

W=－mgL

2

ab

则重力对由、组成的系统所做的总功为：

WWWmgLmgLmgL

=+=2+（－）=.

G12

因为W＞0，所以系统的重力势能减少，且减少了mgL.

G

答案：小球a和b构成的系统重力势能减少，且减少了mgL

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