《8.2重力勢能》教學(xué)設(shè)計、導(dǎo)學(xué)案同步練習(xí)

1/23《8.2重力勢能》教學(xué)設(shè)計課題重力勢能單元8年級高一教材分析本節(jié)課所采用的教材是人教版高中物理必修第二冊第八章第2節(jié)的內(nèi)容。本節(jié)內(nèi)容是首先引入重力勢能概念時著重體現(xiàn)“從生活走向物理，從物理走向社會”的基本概念，通過一些生活實例，讓學(xué)生體驗到高處物體具有潛在的能力——重力勢能。通過例題總結(jié)出重力做功的特點和重力的功，接著，以例題計算引出高度具有相對性。重力勢能與高度有關(guān)，在研究重力勢能時應(yīng)選取參考平面或零勢能面。在零勢能上，物體的重力勢能為零，解釋重力勢能“+”“—”號的含義。其次，在掌握了勢能零點的基礎(chǔ)上，通過一道分組計算，發(fā)現(xiàn)，選取不同的勢能平面，計算得出的重力做功的大小是一樣的，從而得出結(jié)論：選擇不同的參考平面，物體在兩個不同位置之間勢能的差值是確定的，并不隨參考平面的改變而改變，即重力做功具有絕對性，最后講解的是彈性勢能的概念以及彈性勢能跟形變的大小有關(guān)系。教學(xué)目標(biāo)一、教學(xué)目標(biāo)1．理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進(jìn)行計算；2．理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)；3．知道重力勢能的相對性。4．理解彈性勢能的概念及其物理意義。5．知道彈性勢能具有相對性。二、核心素養(yǎng)物理觀念：利用微元法和圖象法計算變力做功的問題，理解重力勢能與零勢能面的選擇有關(guān)，是一個相對物理量，大小取決于到零勢能面的高度。科學(xué)思維：通過重力做功和重力勢能的變化關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢能的表達(dá)式，體驗推導(dǎo)過程中獲得新知的樂趣。科學(xué)探究：根據(jù)功和能的關(guān)系，推導(dǎo)出重力勢能的表達(dá)式?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：通過探究過程體會物理學(xué)的邏輯之美和方法之美，體會數(shù)理的巧妙結(jié)合，激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣，享受成功的樂趣。教學(xué)重點重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系。教學(xué)難點重力做功與路徑無關(guān)，重力勢能的概念，重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系。教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖導(dǎo)入新課思考：打樁機(jī)的重錘從高處落下時，可以把水泥樁打進(jìn)地里，為什么？出示動畫：重力勢能打樁機(jī)的重錘從高處落下時，重錘具有重力勢能。初中我們已經(jīng)定性地學(xué)習(xí)了重力勢能，物體的質(zhì)量越大、所處的位置越高，重力勢能就越大。這一節(jié)我們來進(jìn)一步定量地研究重力勢能。學(xué)生思考討論后回答聯(lián)系實際，激發(fā)學(xué)生的興趣，引發(fā)學(xué)生思考。帶著問題引入新課講授新課一、重力做的功功與能是兩個密切聯(lián)系的物理量。物體的高度發(fā)生變化，重力勢能發(fā)生變化，重力要做功。出示動畫：球下降物體下降時重力做正功，勢能減??；出示動畫：球上升物體被舉高時重力做負(fù)功，勢能增大。例1（1）設(shè)一個質(zhì)量為m的物體，從與地面高度為h1的位置A，豎直向下運動到高度為h2的位置B，求這個過程中重力做的功。WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2（2）如圖所示，質(zhì)量為m的物體從上向下運動，沿著一個斜面向下運動到B′，再水平運動到B，高度由h1降為h2．求這個過程中重力做的功。物體沿斜面運動的距離是l，在這一過程中重力做的功是：WG＝（mgcosθ）l＝mgΔh＝mgh1－mgh2從B′沿水平方向運動到B的過程中，重力不做功。即這個過程中重力做的功：WG＝mgh1－mgh2．上面情況中，盡管物體運動的路徑不同，但高度的變化是一樣的，而且重力做的功也是一樣的。1、重力做功的特點物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān)。2、重力的功功等于物體所受的重力跟起點高度的乘積mgh1與跟終點高度的乘積mgh2兩者之差。WG=mgh1－mgh2h1，h2分別代表始、末兩個位置的高度。二、重力勢能1．定義：物體由于被舉高而具有的能叫重力勢能。2．決定重力勢能大小的相關(guān)因素：物體的重力勢能的大小跟物體的質(zhì)量和所在的高度有關(guān)3．大小：E=mgh；單位：焦耳（J），是標(biāo)量，其單位與功的單位相同，在國際單位制中都是焦耳，符號為J。1J＝1kg·m·s-2·m＝1N·m3、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做功與重力勢能：WG＝Ep1－Ep2其中Ep1表示物體在初位置的重力勢能，Ep2表示物體在末位置的重力勢能。（1）重力做正功，重力勢能減少，重力做了多少正功，重力勢能就減少多少。WG＝Ep1－Ep2WG>0，Ep1>Ep2（2）重力做負(fù)功，重力勢能增加，物體克服重力做了多少功，重力勢能就增加多少。WG＝Ep1－Ep2WG<0，Ep1<Ep2（3）重力做的功等于重力勢能的減少量WG＝Ep1－Ep2=-△Ep物體向上運動時重力勢能增加總結(jié)：物體上升，重力做負(fù)功，重力勢能Ep增加，物體克服重力做的功等于重力勢能的增加。物體下降，重力做正功，重力勢能Ep減少，物體重力做的功等于重力勢能的增減少。思考討論若重力做的功與路徑有關(guān)，即對應(yīng)于同樣的起點和終點，重力對同一物體所做的功，隨物體運動路徑的不同而不同，我們還能把mgh叫作物體的重力勢能嗎？為什么？參考答案：如果重力做的功與路徑有關(guān)時，我們不能把mgh叫作物體的重力勢能。因為重力做功對應(yīng)著重力勢能的改變。當(dāng)重力功與路徑有關(guān)時則h不能與重力的位移相對應(yīng)，不能稱為重力勢能。拓展學(xué)習(xí)物體沿曲面滑下時重力做的功我們把整個路徑分成許多段很短的間隔，經(jīng)過的路程分別為AA1，A1A2，A2A3，…，由于每一段都很小，因而都可以近似地看作一段傾斜的直線。設(shè)每段小斜線的高度差分別是Δh1，Δh2，Δh3，…，則物體通過每段小斜線時重力做的功分別為mgΔh1，mgΔh2，mgΔh3，…物體通過整個路徑時重力做的功，等于重力在每小段上做的功的代數(shù)和。WG＝W1+W2+W3+…=mgΔh1+mgΔh2+mgΔh3+…=mg(Δh1+Δh2+Δh3+…)＝mgΔh＝mgh1－mgh2三、重力勢能的相對性由于高度具有相對性，所以重力勢能也具有相對性。1、參考平面物體的重力勢能總是相對于某一水平面來說的，這個水平面叫作參考平面，物體的重力勢能取為0.注意：零勢能面可任意選擇的，選擇哪個平面為參考平面，可視研究問題的方便而定，通常選擇地面或較低的位置作為參考平面。2、重力勢能的正負(fù)（1）在參考平面上方的物體，重力勢能是正值；（2）在參考平面下方的物體，重力勢能是負(fù)值。以二樓的地面作為參考平面，二樓房間里A處的物體具有正的重力勢能，一樓房間里B處的物體具有負(fù)的重力勢能。例題：質(zhì)量為3kg的物體放在高4m的平臺上，g取10m/s2，求：（1）以平臺為參考平面，物體的重力勢能是多少？（2）以地面為參考平面，物體的重力勢能是多少？（3）物體從平臺落到地面上，重力勢能變化了多少？重力做功是多少？【分析】（1）（2）重力勢能的計算公式為EP=mgh，h是物體相對于參考平面的高度，根據(jù)這個公式直接計算。（3）重力做功只與物體的初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，且重力做功和重力勢能變化數(shù)值相等?！窘獯稹浚?）小球放在平臺上，相對于平臺表面的重力勢能是0.（2）小球相對于地面的高度為：h=4m，相對于地面的重力勢能是：EP=mgh=3×10×4J=120J（3）小球從平臺落到地面，則在整個過程中，高度下降h=4m，重力勢能減少量為：△EP=mgh=3×10×4J=120J則重力勢能減少是：△EP=120J答：（1）小球相對于平臺表面的重力勢能是0；（2）小球相對于地面的重力勢能是120J；（3）物體從平臺落到地面上，重力勢能減少120J，重力做功是120J。說明：1、重力勢能是相對的，大小與零勢能位置的選擇有關(guān)，而重力勢能的變化是絕對的，它與零勢能位置無關(guān)，其變化值是與重力對物體做功多少有關(guān)。2、重力勢能是由地球和地面上物體的相對位置決定的，是物體和地球所組成的系統(tǒng)所具有的四、彈性勢能1、物體由于發(fā)生彈性形變每個物體的各部分之間都有力的相互作用，這樣的力叫做彈力。出示圖片：撐竿跳高運動員手中彎曲的竿；拉長或壓縮的彈簧；正在擊球的網(wǎng)球拍2、彈性勢能發(fā)生彈性形變的物體各部分之間由于彈力的相互作用而具有的勢能，叫做彈性勢能。3、彈性勢能跟形變的大小有關(guān)系（1）在彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢能跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)。被拉伸或壓縮的長度越長，恢復(fù)原狀過程中對外做的功就越多，彈簧的彈性勢能就越大。（2）彈簧的彈性勢能還跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)。不同的彈簧發(fā)生同樣大小的形變，勁度系數(shù)越大，彈簧恢復(fù)原狀過程中對外做的功就越多，因而彈簧的彈性勢能就越大。4、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系（1）彈簧彈力做正功：彈性勢能減少。（2）彈簧彈力做負(fù)功：彈性勢能增加。勢能：勢能也叫位能，與相互作用的物體的相對位置有關(guān)。重力勢能是由地球和地面上物體的相對位置決定的，彈性勢能是由發(fā)生彈性形變的物體各部分的相對位置決定的。知識拓展1、彈性勢能的表達(dá)式：（1）一般規(guī)定彈簧在原長時，彈簧的彈性勢能為零。（2）L為彈簧的伸長量或壓縮量。（3）L，Ep具有相對性。2、彈簧彈力做功與彈性勢能變化的表達(dá)式：課堂練習(xí)1、關(guān)于重力勢能，下列說法中正確的是（）A．某一物體的位置一旦確定，它的重力勢能的大小也隨之確定B．重力勢能的減少量等于重力對物體做的功C．一個物體的重力勢能從-5J變化到-3J，重力勢能減少了D．物體與零勢能面的距離越大，它的重力勢能也越大答案：B2、物體在運動過程中，重力做功50J，則下列說法正確的是（）A．物體的高度一定是降低了B．物體的高度一定是升高了C．物體的重力勢能一定是50JD．物體的重力勢能一定增加50J答案：A3、關(guān)于重力勢能，下列說法正確的是（）A．重力勢能的大小只由重物本身決定B．一物體的重力勢能從-6J變?yōu)?2J，重力勢能變小了C．在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零D．距地面有一定高度的物體，其重力勢能可能為零答案：D4、下列關(guān)于重力勢能的說法中正確的是（）A．重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的B．重力勢能的大小與零勢能面的選擇無關(guān)C．重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功D．在地面上方的物體，它的重力勢能不可能小于零答案：A拓展提高1、質(zhì)量為m的小物塊，從離桌面高H處由靜止下落，桌面離地面高為h，如圖所示。如果以桌面為參考平面那么小物塊落地時的重力勢能及整個過程中重力勢能的變化分別是（）A．mgh，減少mg（H-h）B．mgh，增加mg（H+h）C．-mgh，增加mg（H-h）D．-mgh，減少mg（H+h）答案：D2、關(guān)于功與能，下列說法正確的是（）A．在某一過程中，物體的重力勢能的變化量與零勢能參考平面的選取有關(guān)；B．若彈簧被拉伸后的彈性勢能為正值，則彈簧被壓縮后的彈性勢能為負(fù)值；C．物體從定點A運動到定點B，重力對物體所做的功，與物體所受的其它力有關(guān)；D．作用力F與反作用力F′可能都做正功。答案：D3、一個質(zhì)量為2kg的小球，從傾角a=30°的光滑斜面上靜止釋放，運動到底端，斜面長L=10m（g取10m/s2），求：（1）全程小球重力勢能的變化量△Ep（2）小球到達(dá)底端瞬間重力做功的功率P參考答案：全程小球重力勢能的變化量△Ep為100J；小球到達(dá)底端瞬間重力做功的功率P為100W。觀看動畫在教師的引導(dǎo)下學(xué)生分析豎直向下運動，求這個過程中重力做的功在教師的引導(dǎo)下學(xué)生分析物體沿斜面運動求這個過程中重力做的功學(xué)生總結(jié)重力做功的特點學(xué)生思考討論交流進(jìn)行分析得出表達(dá)式理解并記憶重力做功與重力勢能變化的關(guān)系學(xué)生思考討論學(xué)生閱讀理解學(xué)生理解記憶思考、動手計算學(xué)生觀察圖片學(xué)生閱讀課文了解彈性勢能跟形變的大小有關(guān)系學(xué)生傾聽理解彈性勢能的表達(dá)式和彈簧彈力做功與彈性勢能變化的表達(dá)式讓學(xué)生起來回答問題，并說明原因?qū)W生理解重力做功和勢能關(guān)系鍛煉學(xué)生的邏輯思維能力，掌握重力做功和高度的關(guān)系讓學(xué)生認(rèn)識到高度的變化是一樣的，重力做的功也是一樣的鍛煉學(xué)生的總結(jié)能力掌握重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān)鍛煉學(xué)生的合作交流能力，讓學(xué)生掌握決定重力勢能大小的相關(guān)因素鍛煉學(xué)生的理解記憶能力掌握重力做功與重力勢能變化的關(guān)系理解如果重力做的功與路徑有關(guān)時，我們不能把mgh叫作物體的重力勢能的原因。鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力掌握參考平面的選取和重力勢能的正負(fù)的意義培養(yǎng)學(xué)生學(xué)與致用的能力理解彈性勢能的的定義鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力拓展學(xué)生的知識面練習(xí)鞏固所學(xué)知識課堂小結(jié)1、物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān)。WG=mgh1－mgh22、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系WG＝Ep1－Ep23、重力勢能的正負(fù)在參考平面上方的物體，重力勢能是正值；在參考平面下方的物體，重力勢能是負(fù)值。4、彈性勢能在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)越大，被拉伸或壓縮的長度越長，彈簧的彈性勢能就越大。梳理自己本節(jié)所學(xué)知識進(jìn)行交流根據(jù)學(xué)生表述，查漏補缺，并有針對性地進(jìn)行講解補充。板書一、重力做的功1、重力做功的特點物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān)。2、重力的功WG=mgh1－mgh2二、重力勢能1、大?。篍=mgh；2、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系WG＝Ep1－Ep2三、重力勢能的相對性1、參考平面2、重力勢能的正負(fù)在參考平面上方的物體，重力勢能是正值；在參考平面下方的物體，重力勢能是負(fù)值。四、彈性勢能在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)越大，被拉伸或壓縮的長度越長，彈簧的彈性勢能就越大。《8.2重力勢能》導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．理解重力勢能的概念，會用重力勢能的定義進(jìn)行計算；2．理解重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系，知道重力做功與路徑無關(guān)；3．知道重力勢能的相對性；4．理解彈性勢能的概念及其物理意義；5．知道彈性勢能具有相對性?！緦W(xué)習(xí)重點】重力勢能的概念及重力做功跟物體重力勢能改變的關(guān)系?！緦W(xué)習(xí)難點】重力做功與路徑無關(guān)，重力勢能的概念，重力勢能的變化和重力做功的關(guān)系?！拘轮骄俊恳弧⒆灾鲗W(xué)習(xí)1．物體運動時，重力對它做的功只跟它的和的位置有關(guān)，而跟物體運動的無關(guān)，重力功的公式為WG=。2．物體由于被舉高而具有的叫做物體的重力勢能，常用EP表示，表達(dá)式EP=，是量。3．重力勢能具有相對性，選擇不同，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的，但重力勢能的差值是。4．重力做正功時，重力勢能，克服重力做功時，重力勢能，重力做功與重力勢能變化的關(guān)系是。5．彈性勢能的大小與和有關(guān)。6．彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系是。二、合作學(xué)習(xí)P【例題1】如圖所示，一個質(zhì)量為M的物體，置于水平地面上，其上表面豎直固定著一根輕彈簧，彈簧長為L勁度系數(shù)為k，現(xiàn)用手拉著上端的P點緩慢向上移動，直到物體離開地面一段距離L，在這一過程中，P點的位移（開始時彈簧處于原長）是H，這時物體重力勢能增加量為多少？P【例題2】彈簧的彈力F=KX，試?yán)闷骄ν茖?dǎo)出彈簧的彈簧勢能的表達(dá)式EP=KL2/2（規(guī)定彈簧原長時的彈性勢能為零）F【例題3】在水平地面上放一豎直輕彈簧，彈簧上端與一個質(zhì)量為2.0Kg的木塊相連，若在木塊上再作用一個豎直向下的力F，使木塊緩慢向下移動0.10m，力F做功2.5J，此時木塊再次處于平衡狀態(tài)，力F的大小為50N，如圖所示，則F（1）在木塊下降0.1m的過程中彈性勢能的增加量？（2）彈簧的勁度系數(shù)？【學(xué)習(xí)小結(jié)】1．物體運動時，重力對它做的功只跟它的起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體運動的路徑無關(guān)。WG=mgh1－mgh22．重力做功與重力勢能變化的關(guān)系WG＝Ep1－Ep23．重力勢能的正負(fù)在參考平面上方的物體，重力勢能是正值；在參考平面下方的物體，重力勢能是負(fù)值。4．彈性勢能在彈性限度內(nèi)，勁度系數(shù)越大，被拉伸或壓縮的長度越長，彈簧的彈性勢能就越大?！揪毞答仭?．將一個物體由A移至B，重力做功（）A．與運動過程中是否存在阻力有關(guān)B．與物體沿直線或曲線運動有關(guān)C．與物體是做加速、減速或勻速運動有關(guān)D．與物體初、末位置高度差有關(guān)解析將物體由A移至B，重力做功只與物體初、末位置高度差有關(guān)，A、B、C錯，D對。答案D2．一實心鐵球和一實心木球質(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．鐵球的重力勢能大于木球的重力勢能B．鐵球的重力勢能等于木球的重力勢能C．鐵球的重力勢能小于木球的重力勢能D．上述三種情況都有可能解析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，木球的重心高，因此木球的重力勢能大于鐵球的重力勢能，選項C正確。答案C3．質(zhì)量為m的物體，沿傾角為α的光滑斜面由靜止下滑，當(dāng)下滑t（s）時重力勢能減少量為（）A．12mg2t2sinα B．12mg2C．mg2t2 D．12mg2t2sin2解析物體下滑的加速度a=gsinα，t秒時物體下滑的距離s=12at2=12gt2sinα，下滑的高度h=ssinα，物體重力勢能的減少ΔEp=mgh=12mg2t2sin答案D4．如圖，一質(zhì)量為m，長度為l的均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至M點，M點與繩的上端P相距13l。重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為（A．19mgl B．16mgl C．13mgl解析根據(jù)題意，此過程中外力做的功等于細(xì)繩增加的重力勢能，MQ的下半部分（質(zhì)量為m3）的重心升高了l3，故增加的重力勢能為ΔEp=mg3×l答案A5．如圖所示，在水平面上平鋪著n塊磚，每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h，如果人工將磚一塊一塊地疊放起來，那么人至少做功（）A．n（n-1）mgh B．12n（n-1）C．n（n+1）mgh D．12n（n+1）解析取n塊磚的整體為研究對象，疊放起來后整體的重心距地面12nh，原來的重心距地面12h，故有W=ΔEp=nmg×12nh-nmg×12h=12n答案B6．如圖所示，在離地面高為H處，將質(zhì)量為m的小球以初速度v0豎直上拋，取拋出位置所在水平面為參考平面，則小球在最高點和落地處重力勢能分別為（）A．mgv0B．12mvC．12mD．12mv0解析小球能上升到的最高點與拋出點相距h=v022g，所以在最高點時具有的重力勢能Ep1=mgh=12mv0答案B《8.2重力勢能》分層作業(yè)(時間：40分鐘分值：100分)[合格考達(dá)標(biāo)練]選擇題(本題共8小題，每小題6分，共48分)1．如圖所示，某物塊分別沿三條不同的軌道由離地面高h(yuǎn)的A點滑到同一水平面上，軌道1、2是光滑的，軌道3是粗糙的，則()A．沿軌道1滑下重力做的功多B．沿軌道2滑下重力做的功多C．沿軌道3滑下重力做的功多D．沿三條軌道滑下重力做的功一樣多D[重力做功的多少只與初、末位置的高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)，D選項正確．]2．關(guān)于重力勢能，下列說法正確的是()A．重力勢能是地球和物體共同具有的，而不是物體單獨具有的B．處在同一高度的物體，具有的重力勢能相同C．重力勢能是標(biāo)量，不可能有正、負(fù)值D．浮在海面上的小船的重力勢能一定為零A[重力勢能具有系統(tǒng)性，重力勢能是物體與地球共有的，故A正確；重力勢能等于mgh，其中h是相對于參考平面的高度，參考平面不同，h不同，另外質(zhì)量也不一定相同，故處在同一高度的物體，其重力勢能不一定相同，選項B錯誤；重力勢能是標(biāo)量，但有正負(fù)，負(fù)號表示物體在參考平面的下方，故C錯誤；零勢能面的選取是任意的，并不一定選擇海平面為零勢能面，故浮在海面上的小船的重力勢能不一定為零，選項D錯誤．]3．質(zhì)量為m的物體，沿傾角為α的光滑斜面由靜止下滑，當(dāng)下滑t(s)時重力勢能減少量為()A.eq\f(1,2)mg2t2sinα B.eq\f(1,2)mg2t2C．mg2t2 D.eq\f(1,2)mg2t2sin2αD[物體下滑的加速度a＝gsinα，t(s)時物體下滑的距離x＝eq\f(1,2)at2＝eq\f(1,2)gsinα·t2，下滑的高度h＝xsinα，物體重力勢能的減少量ΔEp＝mgh＝eq\f(1,2)mg2sin2α·t2.故D正確．]4．(多選)關(guān)于彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是()A．彈簧的彈性勢能跟拉伸(或壓縮)的長度有關(guān)B．彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)C．同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢能越大D．彈性勢能的大小跟使彈簧發(fā)生形變的物體有關(guān)ABC[由彈性勢能的表達(dá)式Ep＝eq\f(1,2)kl2可知，彈性勢能Ep與彈簧拉伸(或壓縮)的長度有關(guān)，在彈性限度內(nèi)，l越大，Ep越大，A、C選項正確．Ep的大小還與k有關(guān)，B選項正確．彈簧的彈性勢能是由彈簧的勁度系數(shù)k和形變量l決定的，與使彈簧發(fā)生形變的物體無關(guān)，D選項錯誤．]5．一個100g的球從1.8m的高處落到一個水平板上又彈回到1.25m的高處，則整個過程中重力對球所做的功及球的重力勢能的變化是(g取10m/s2)()A．重力做功為1.8JB．重力做了0.55J的負(fù)功C．物體的重力勢能一定減少0.55JD．物體的重力勢能一定增加1.25JC[整個過程中重力做功WG＝mgΔh＝0.1×10×0.55J＝0.55J，故重力勢能減少0.55J，所以選項C正確．]6．一棵樹上有一個質(zhì)量為0.3kg的熟透了的蘋果P，該蘋果從樹上A處先落到地面C最后滾入溝底D.A、B、C、D、E水平面之間豎直距離如圖所示．以地面C為零勢能面，g取10m/s2，則該蘋果從A落下到D的過程中重力勢能的減少量和在D處的重力勢能分別是()A．15.6J和9J B．9J和－9JC．15.6J和－9J D．15.6J和－15.6JC[以地面C為零勢能面，根據(jù)重力勢能的計算公式得D處的重力勢能Ep＝mgh＝0.3×10×(－3.0)J＝－9J．從A落下到D的過程中重力勢能的減少量ΔEp＝mgΔh＝0.3×10×(0.7＋1.5＋3.0)J＝15.6J，故選C.]7.如圖所示，ACP和BDP是豎直平面內(nèi)兩個半徑不同的半圓形光滑軌道，A、P、B三點位于同一水平面上，C和D分別為兩軌道的最低點，將兩個質(zhì)量相同的小球分別從A和B兩處同時無初速度釋放，則()A．沿BDP光滑軌道運動的小球的重力勢能永遠(yuǎn)為正值B．兩小球到達(dá)C點和D點時，重力做功相等C．兩小球到達(dá)C點和D點時，重力勢能相等D．兩小球剛開始從A和B兩處無初速度釋放時，重力勢能相等D[不管選哪一點為零勢能點，A點和B點相對零勢能面的豎直高度均相等，所以重力勢能相等，D正確；兩小球到達(dá)C點和D點時，重力勢能不相等，C錯誤；重力勢能Ep＝mgh，具有相對性，如果選A、P、B三點在零勢能參考面上，則兩球在運動過程中的重力勢能恒為負(fù)值；如果選C點在零勢能參考面上，則兩球在運動過程中的重力勢能恒為正值，A錯誤；另外，重力做功跟路徑無關(guān)，只取決于物體在始、末兩點在豎直方向的高度，兩球從開始運動到到達(dá)C點和D點時豎直高度不等，所以重力做功不相等，B錯誤．]8．物體從某高度處做自由落體運動，以地面為重力勢能零點，下列所示圖象中，能正確描述物體的重力勢能與下落高度的關(guān)系的是()ABCDB[設(shè)物體開始下落時的重力勢能為Ep0，物體下落高度h過程中重力勢能減少量ΔEp＝mgh，故物體下落高度h時的重力勢能Ep＝Ep0－ΔEp＝Ep0－mgh，即Ep-h圖象為傾斜直線，B正確．][等級考達(dá)標(biāo)練]一、選擇題(本題共4小題，每小題6分，共24分)1．魔方，又叫魔術(shù)方塊或魯比克方塊，是一種手部極限運動．通常泛指三階魔方．三階魔方形狀是正方體，由有彈性的硬塑料制成．要將一個質(zhì)量為m、邊長為a的水平放置的勻質(zhì)三階魔方翻倒，推力對它做功至少為()A.eq\r(2)mga B.eq\f(\r(2)mga,2)C.eq\f(\r(2)＋1mga,2) D.eq\f(\r(2)－1mga,2)D[推力對物體所做的功，增加了物體的重力勢能，即WF＝ΔEp，ΔEp＝mgeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(\r(2),2)a－\f(1,2)a))＝eq\f(\r(2)－1,2)mga，故選D.]2．如圖所示，靜止的物體沿不同的光滑軌道由同一位置滑到水平桌面上，軌道高度為H，桌面距地面高為h，物體質(zhì)量為m，重力加速度為g，則以下說法正確的是()A．物體沿豎直軌道下滑到桌面上，重力勢能減少最少B．物體沿曲線軌道下滑到桌面上，重力勢能減少最多C．以桌面為參考平面，物體重力勢能減少mgHD．以地面為參考平面，物體重力勢能減少mg(H＋h)C[重力做功與路徑無關(guān)，物體滑到桌面上，重力做功為mgH，物體的重力勢能減少mgH，A、B、D錯誤，C正確．]3．如圖所示，一個質(zhì)量為M的物體，放在水平地面上，物體上方安裝一個長度為L、勁度系數(shù)為k的輕彈簧處于原長，現(xiàn)用手拉著彈簧上端的P點緩慢向上移動，直到物體離開地面一段距離，在這一過程中，P點的位移(開始時彈簧處于原長)是H，則物體重力勢能的增加量為()A．MgH B．MgH＋eq\f(M2g2,k)C．MgH－eq\f(M2g2,k) D．MgH－eq\f(Mg,k)C[物體離開地面時，彈簧伸長x＝eq\f(Mg,k)，重物上