教科版必修2　勢(shì)能 第1課時(shí) 作業(yè).docx

第3節(jié)勢(shì)能1物體高度變化時(shí)，重力要對(duì)物體做功，當(dāng)物體向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)物體做_功，當(dāng)物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)物體做_功，重力對(duì)物體做的功只跟它的_有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑_，功的大小等于重力與始末位置的_的乘積2物體的重力勢(shì)能等于物體受到的重力和_的乘積，表達(dá)式為ep_.在國(guó)際單位制中單位為_，符號(hào)為_3重力勢(shì)能的相對(duì)性(1)參考平面：物體的重力勢(shì)能總是相對(duì)于某一_來說的，這個(gè)_叫做參考平面在參考平面上，物體的重力勢(shì)能取作_(2)參考平面的選?。哼x擇哪一個(gè)水平面作參考平面，要根據(jù)具體情況而定，一般以解決問題方便為原則選擇不同的參考平面，物體重力勢(shì)能的數(shù)值是_的，但物體在固定的兩個(gè)位置的重力勢(shì)能的差值與選擇的參考平面_對(duì)選定的參考平面，其上方物體的重力勢(shì)能是_值，其下方物體的重力勢(shì)能是_值，負(fù)號(hào)表示物體在這個(gè)位置具有的重力勢(shì)能要比在參考平面上具有的重力勢(shì)能_4重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系式為_，當(dāng)物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí)，重力做_功，重力勢(shì)能_，即wg0，ep1ep2.重力勢(shì)能減少的數(shù)量等于重力做的功當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí)，重力做_功，或者說_，重力勢(shì)能_，即wg0，ep1ep2.重力勢(shì)能增加的數(shù)量等于_5物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量叫_，物體的形變?cè)酱?，彈性?shì)能_6重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為_重力勢(shì)能是_與受重力作用的物體組成的系統(tǒng)所共有的，彈性勢(shì)能是彈力裝置與受力作用的_組成的系統(tǒng)所共有的7關(guān)于重力勢(shì)能的說法中正確的是()a質(zhì)量大的物體其重力勢(shì)能大b位置高的物體其重力勢(shì)能大c水平地面上的物體重力勢(shì)能都相等d水平地面上方物體的重力勢(shì)能有可能比水平地面下方物體的重力勢(shì)能小8關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說法中正確的是()a發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能b只要彈簧發(fā)生形變，就一定具有彈性勢(shì)能c彈性勢(shì)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化d彈性勢(shì)能在國(guó)際單位制中的單位是焦耳【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一重力做功的特點(diǎn)1沿著高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面將同一物體分別從底端拉到頂端，下列說法正確的是()a沿坡度小的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多b沿坡度大，粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多c沿坡度小，粗糙程度大的斜面運(yùn)動(dòng)時(shí)物體克服重力做功多d不管沿怎樣的斜面運(yùn)動(dòng)，物體克服重力做功相同，物體增加的重力勢(shì)能也相同2如圖1所示，圖1a點(diǎn)距地面高為h，b點(diǎn)在地面上，一物體沿兩條不同的路徑acb和adb由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)，則()a沿路徑acb重力做的功多一些b沿路徑adb重力做的功多一些c沿路徑acb和路徑adb重力做的功一樣多d無法判斷沿哪條路徑重力做的功多一些知識(shí)點(diǎn)二重力勢(shì)能3關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法正確的是()a物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定b物體與零勢(shì)能面的距離越大，它的重力勢(shì)能也越大c一個(gè)物體的重力勢(shì)能從5 j變到3 j，重力勢(shì)能變小了d重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功4樓上某房間地板高出樓外地面4 m，窗臺(tái)比地板高1 m一個(gè)質(zhì)量為10 kg的重物分別放在窗臺(tái)上a處、地板上b處和樓外地面上c處(g取9.8 m/s2)(1)以樓外地面為參考平面(零勢(shì)能面)，重物在a、b、c三處的重力勢(shì)能分別為epa_，epb_.epc_.(2)以該房間地板為參考平面，重物在a、b、c三處的重力勢(shì)能分別為epa_，epb_，epc_.(3)重物在a、b兩處的重力勢(shì)能之差epaepb_，a、c兩處的重力勢(shì)能之差epaepc_.(4)物體在某處的重力勢(shì)能的量值，跟參考平面的選取_關(guān)知識(shí)點(diǎn)三彈性勢(shì)能5關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說法中正確的是()a任何發(fā)生彈性形變的物體，都具有彈性勢(shì)能b任何具有彈性勢(shì)能的物體，一定發(fā)生了彈性形變c物體只要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢(shì)能d彈簧的彈性勢(shì)能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān)6關(guān)于彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系，我們?cè)谶M(jìn)行猜想時(shí)，可以參考對(duì)重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系的討論，則下面的猜想有道理的是()a彈力做功將引起彈性勢(shì)能的變化，當(dāng)彈力做正功時(shí)，彈性勢(shì)能將增加b彈力做功將引起彈性勢(shì)能的變化，當(dāng)彈力做正功時(shí)，彈性勢(shì)能將減少c彈力做功將引起彈性勢(shì)能的變化，當(dāng)彈力做負(fù)功時(shí)，彈性勢(shì)能將增加d彈力做功將引起彈性勢(shì)能的變化，當(dāng)彈力做負(fù)功時(shí)，彈性勢(shì)能將減少【方法技巧練一、重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系圖27質(zhì)量為m的小球從離桌面高度為h處由靜止下落，桌面離地高度為h，如圖2所示若以桌面為參考平面，那么小球落地時(shí)的重力勢(shì)能及整個(gè)過程中小球重力勢(shì)能的變化分別為()amgh，減少mg(hh)bmgh，增加mg(hh)cmgh，增加mg(hh)dmgh，減少mg(hh)二、重力勢(shì)能變化量的求解方法8如圖3所示，兩個(gè)底面積都是s的圓筒，用一根帶有閥門的細(xì)管相連通，放在水平地面上兩桶內(nèi)盛有密度為的水，閥門關(guān)閉時(shí)兩桶液面的高度分別為h1和h2，現(xiàn)將連接兩桶的管道閥門打開，讓左側(cè)桶中的水緩慢流入右側(cè)桶內(nèi)，最后兩桶液面的高度相同，求在此過程中水的重力勢(shì)能的變化量？圖31關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法中正確的是()a重力勢(shì)能的大小只由物體本身決定b重力勢(shì)能恒大于零c在地面上的物體，它具有的重力勢(shì)能一定等于零d重力勢(shì)能是物體和地球所共有的2下列關(guān)于物體的重力勢(shì)能的說法中正確的是()a物體的重力勢(shì)能值隨選擇的參考平面的不同而不同b物體的重力勢(shì)能實(shí)際上是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的c重力對(duì)物體做正功，則物體的重力勢(shì)能增加d物體位于所選的參考平面以下時(shí)，物體的重力勢(shì)能為負(fù)值3物體在運(yùn)動(dòng)過程中克服重力做功50 j，則()a重力做功50 jb物體的重力勢(shì)能一定增加50 jc物體的動(dòng)能一定減少了50 jd重力對(duì)物體做功50 j4一實(shí)心鐵球和一實(shí)心木球質(zhì)量相等，將它們放在同一水平面上，下列結(jié)論正確的是()a鐵球的重力勢(shì)能大于木球的重力勢(shì)能b鐵球的重力勢(shì)能等于木球的重力勢(shì)能c鐵球的重力勢(shì)能小于木球的重力勢(shì)能d上述三種情況都有可能5關(guān)于重力做功與重力勢(shì)能改變的下列說法中正確的是()a物體在運(yùn)動(dòng)中只受地球的吸引力作用時(shí)，重力勢(shì)能一定改變b只要重力對(duì)物體做功，物體的重力勢(shì)能一定改變c物體在重力與彈力作用下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，則物體的重力勢(shì)能一定不變d物體從a點(diǎn)沿不同軌跡運(yùn)動(dòng)到位置較低的b點(diǎn)，則重力做功相同，重力勢(shì)能變化相同6.圖4如圖4所示，一個(gè)物體以速度v0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧，墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮，在此過程中以下說法正確的是()a物體對(duì)彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比b壓縮彈簧的過程中，物體向墻壁移動(dòng)相同的距離，彈力做的功不相等c彈簧的彈力做正功，彈性勢(shì)能減少d彈簧的彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加7一質(zhì)量為m的物體被人用手由靜止豎直向上以加速度a勻加速提升h.關(guān)于此過程，下列說法中不正確的是()a提升過程中手對(duì)物體做功m(ag)hb提升過程中合外力對(duì)物體做功mahc提升過程中物體的重力勢(shì)能增加m(ag)hd提升過程中物體克服重力做功mgh8自由下落的小球，從接觸豎直放置的輕彈簧開始，到壓縮彈簧到最大形變的過程中，以下說法中正確的是()a小球的速度逐漸減小b小球、地球組成系統(tǒng)的重力勢(shì)能逐漸減小c小球、彈簧組成系統(tǒng)的彈性勢(shì)能先逐漸增大再逐漸減小d小球的加速度逐漸增大9一蹦極運(yùn)動(dòng)員身系彈性蹦極繩從水面上方的高臺(tái)下落，到最低點(diǎn)時(shí)距水面還有數(shù)米距離假定空氣阻力可以忽略，運(yùn)動(dòng)員可視為質(zhì)點(diǎn)，下列說法正確的是()a運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前重力勢(shì)能始終減小b蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加c蹦極繩張緊后的下落過程中，彈力先做正功，后做負(fù)功d蹦極過程中，重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取有關(guān)123456789答案10.如圖5所示，圖5質(zhì)量為m的小球，用一長(zhǎng)為l的細(xì)線懸吊于o點(diǎn)，將懸線拉直成水平狀態(tài)，并給小球一個(gè)向下的速度，讓小球向下運(yùn)動(dòng)o點(diǎn)正下方d處有一小釘，小球運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)后，以d為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)經(jīng)過c點(diǎn)，若已知odl，則小球由a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c的過程中，重力勢(shì)能減少了_，重力做功為_11質(zhì)量為3 kg的物體放在高4 m的平臺(tái)上，g取10 m/s2.求：(1)物體相對(duì)于平臺(tái)表面的重力勢(shì)能是多少？(2)物體相對(duì)于地面的重力勢(shì)能是多少？(3)物體從平臺(tái)落到地面上，重力勢(shì)能變化了多少？重力做的功是多少？12質(zhì)量是100 g的球從1.8 m的高處落到水平板上，彈回到1.25 m的高度，在整個(gè)過程中重力對(duì)球所做的功為多少？球的重力勢(shì)能變化了多少？第3節(jié)勢(shì)能課前預(yù)習(xí)練1正負(fù)起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置無關(guān)高度差2它的高度mgh焦耳j3(1)水平面水平面零(2)不同無關(guān)正負(fù)小4wgep1ep2正減少負(fù)物體克服重力做功增加物體克服重力做的功5彈性勢(shì)能越大6勢(shì)能地球物體7d重力勢(shì)能epmgh，是相對(duì)值，與參考平面的選取有關(guān)，故a、b錯(cuò)參考平面不選水平地面時(shí)，ep0，分析可知，d正確8acd發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，都具有彈性勢(shì)能，a正確彈性勢(shì)能跟重力勢(shì)能一樣，可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，c正確所有能的單位跟功的單位相同，在國(guó)際單位制中的單位是焦耳，d正確課堂探究練1d對(duì)同一物體而言，重力做功的特點(diǎn)與物體的運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)，只與初、末狀態(tài)物體的高度差有關(guān)，不論是光滑路徑還是粗糙路徑，也不論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng)，物體克服重力做多少功(重力做多少負(fù)功)，它的重力勢(shì)能也必增加多少，故選d.點(diǎn)評(píng)對(duì)同一物體而言，重力對(duì)物體所做的功只跟物體初、末位置的高度有關(guān)，跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)，物體沿閉合的路徑運(yùn)動(dòng)一周，重力做功為零，其實(shí)恒力(大小、方向均不變)做功都具有這一特點(diǎn)2c對(duì)同一物體而言，重力做功與路徑無關(guān)，只由物體初、末位置的高度差決定3d4(1)490 j392 j0(2)98 j0392 j(3)98 j490 j(4)有點(diǎn)評(píng)重力勢(shì)能具有相對(duì)性重力勢(shì)能的表達(dá)式epmgh是與參考平面的選擇有關(guān)的，式中的h是物體重心到參考平面的高度當(dāng)物體在參考平面以上時(shí)，重力勢(shì)能ep為正值；當(dāng)物體在參考平面以下時(shí)，重力勢(shì)能ep為負(fù)值注意物體重力勢(shì)能正負(fù)的物理意義是表示比零勢(shì)能大還是小(物體在參考平面上時(shí)重力勢(shì)能為零)5ab由彈性勢(shì)能的定義和相關(guān)因素進(jìn)行判斷物體由于發(fā)生彈性形變而具有的能量，叫做彈性勢(shì)能所以，任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能，任何具有彈性勢(shì)能的物體一定發(fā)生了彈性形變物體發(fā)生了形變，若是非彈性形變，無彈力作用，物體就不具有彈性勢(shì)能彈簧的彈性勢(shì)能除了跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān)外，還跟彈簧勁度系數(shù)的大小有關(guān)正確選項(xiàng)為a、b.6bc點(diǎn)評(píng)彈力做功將引起彈性勢(shì)能的變化，這一關(guān)系與重力做功引起重力勢(shì)能的變化是一樣的：彈力做正功，彈性勢(shì)能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加7d小球落地點(diǎn)在參考平面以下，其重力勢(shì)能為負(fù)值，即mgh；初態(tài)重力勢(shì)能ep1mgh，末態(tài)重力勢(shì)能ep2mgh，重力勢(shì)能的變化量epep2ep1mghmghmg(hh)，負(fù)號(hào)表示減少重力勢(shì)能的變化也可以根據(jù)重力做功來判斷，小球下落過程中重力做正功，所以重力勢(shì)能減少量為wgmg(hh)方法總結(jié)(1)重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于物體重力所做的功(2)重力做負(fù)功時(shí)，重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能等于物體克服重力所做的功(3)重力對(duì)物體所做的功等于物體重力勢(shì)能變化量的負(fù)值8.解析以部分水為研究對(duì)象，如圖所示，打開閥門，當(dāng)兩桶水液面相平時(shí)，相當(dāng)于將圖中左側(cè)桶中陰影部分的水移至圖中右側(cè)桶中的上方，這部分水的質(zhì)量為：m，重心下降h，故重力勢(shì)能減少了.方法總結(jié)解答流體重力勢(shì)能的變化及重力做功問題，用“填補(bǔ)法”比較簡(jiǎn)捷，解法技巧是以部分液體為研究對(duì)象，把這部分液體填補(bǔ)到相應(yīng)的位置，這一部分液體的重力勢(shì)能變化相當(dāng)于整體重力勢(shì)能的變化，其實(shí)質(zhì)就是等效法課后鞏固練1d根據(jù)epmgh知，重力勢(shì)能由物體所受的重力和它所處的高度共同決定，故a錯(cuò)重力勢(shì)能是物體和地球組成的系統(tǒng)所共有的，故d正確重力勢(shì)能是相對(duì)量，只有相對(duì)于一個(gè)參考平面時(shí)，重力勢(shì)能才有確定值，在地面上的物體，重力勢(shì)能不一定為零，故c錯(cuò)重力勢(shì)能有正負(fù)，故b錯(cuò)2abd3bd4c由于鐵球和木球的密度不同，所以質(zhì)量相等的鐵球和木球比較，木球的體積較大，放在同一水平地面上時(shí)，木球的重心高，因此木球的重力勢(shì)能大于鐵球的重力勢(shì)能，選項(xiàng)c正確5bd6bd由功的計(jì)算公式wfxcos 知，恒力做功時(shí)，做功的多少與物體的位移成正比，而彈簧對(duì)物體的彈力是一個(gè)變力，所以a不正確；彈簧開始被壓縮時(shí)彈力較小，彈力做的功也較少，彈簧的壓縮量變大時(shí)，物體移動(dòng)相同的距離做的功增多，故b正確；物體壓縮彈簧的過程，彈簧的彈力與彈力作用點(diǎn)的位移方向相反，所以彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加，故c錯(cuò)誤，d正確7c對(duì)物體：fmgma所以手對(duì)物體做功w1fhm(ga)h，故a正確；合外力的功w合f合hmah，b正確；物體上升h，克服重力做功mgh，重力勢(shì)能增加mgh，c錯(cuò)，d對(duì)8b小球做加速度先減小到0后反向逐漸增大的變速運(yùn)動(dòng)，小球速度先增大后減小故a、d錯(cuò)，小球的重力勢(shì)能逐漸減小，由于彈簧的壓縮量逐漸增大，因此彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增大，故b正確，c錯(cuò)9abc運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)前，重力一直做正功，重力勢(shì)能減小，選項(xiàng)a正確；彈力一直做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加，選項(xiàng)b正確，c錯(cuò)誤；重力勢(shì)能的改變與重力勢(shì)能零點(diǎn)的選取無關(guān)，故選項(xiàng)d錯(cuò)誤10.mglmgl解析小球從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到c點(diǎn)，高度差為hl，所以重力做功wgmgl；由重力做功和重力勢(shì)能變化的關(guān)系，知wgep，所以小球的重力勢(shì)能減少了mgl.11(1)0(2)120 j(3)120 j120 j解析解法一：(1)相對(duì)于平臺(tái)表面h0，epmgh0(2)相對(duì)于地面，物體重力勢(shì)能為epmgh3104 j120 j(3)物體從平臺(tái)表面下落到地面上，以平臺(tái)為參考面，有ep10.ep2mgh310(4) j120 j