人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 分层作业20 重力势能.ppt

123456789101112解析整个过程中,重力一直做正功,重力势能一直减小,故A、B正确;人从高空落下到弹性绳子达到原长的过程中,弹性绳子不做功,此后弹性绳子一直做负功,弹性势能一直增加,所以弹性绳子的弹性势能先不变后一直增加,故C错误,D正确。12345678910111212.某兴趣小组通过探究得到弹性势能的表达式为ΔEp=kx2,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧伸长(或缩短)的长度,请结合弹性势能表达式计算下列问题。放在地面上的物体上端系在劲度系数k=200N/m的弹簧上,弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上,如图所示,手拉绳子的另一端,当往下拉0.1m时物体开始离开地面,继续拉绳使物体缓慢升高到离地h=0.5m处。如果不计弹簧质量和滑轮与绳的摩擦,g取10m/s2。求:(1)弹簧弹性势能的大小;(2)物体重力势能的增量。答案(1)1J(2)10J123456789101112解析(1)物体缓慢升高过程处于平衡状态,则有kΔx=mg,Δx=0.1m联立解得ΔEp=1J。(2)由(1)得m=2kg,物体重力势能的增量为ΔEp=mgh=10J。123456789101112A级必备知识基础练1.(2023陕西渭南高一期末)如图所示,同一质量为m的物块分别沿三条不同的轨道由A点滑到同一水平面上,其中轨道1是粗糙的,轨道2、3是光滑的,A离地面的竖直高度为H。下列说法正确的是()A.沿轨道1下滑重力做功最多B.沿轨道2下滑重力做功等于-mgHC.沿轨道3下滑重力势能改变量为mgHD.沿三条轨道下滑重力势能改变量都为-mgHD123456789101112解析物块分别沿三条不同的轨道由A点滑到同一水平面上,三条不同的轨道高度相同,重力做功都是WG=mgH,所以物块沿三条不同轨道滑下重力做的功一样多,A、B错误;重力势能的改变量为ΔEp=-WG=-mgH,则沿三条轨道下滑重力势能改变量都为-mgH,C错误,D正确。1234567891011122.如图所示,质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置,下列说法正确的是()A.由1到3的过程中,足球的重力势能始终不变,重力始终不做功B.足球的重力势能先减小后增加,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零C.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零D.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零D123456789101112解析从1到2的过程中,足球向高处运动,重力势能增加,重力做负功;从2到3的过程中,足球向低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项D正确。1234567891011123.以相同的初速率从悬崖边抛出质量相同的甲、乙两球,甲球被竖直向上抛出,乙球被水平抛出,最终两球均落在悬崖下方的水面上。不计空气阻力。用W1、W2分别表示甲、乙两球从抛出到落到水面重力所做的功,用ΔEp1、ΔEp2分别表示甲、乙两球从抛出到落到水面重力势能的变化。下列说法正确的是()A.W1=W2 B.W1W2C.ΔEp1ΔEp2 D.ΔEp1ΔEp2A解析根据重力做功特点,重力做功只与初末位置有关,可知W1=W2,故A正确,B错误;重力势能的变化只与相对高度有关,所以ΔEp1=ΔEp2,故C、D错误。1234567891011124.(2023四川泸州高一期末)一个小球从离地面某高度处做自由落体运动,选地面为零势能面,其重力势能Ep随时间t的变化关系图像可能为()A123456789101112解析设小球初始高度为h0,则,所以Ep-t图像应是开口向下的抛物线,故选A。1234567891011125.(2023贵州黔东南高一期中)如图所示,“天津之眼”摩天轮直径为110米,轮外装挂48个360度透明座舱,每个座舱可乘坐8个人,可同时供384个人观光。假设某一游客质量为m,游客到圆心的距离为R,重力加速度为g,摩天轮转动角速度为ω,游客从最低点开始计时,以最低点为重力势能的零点,则经过时间t,游客重力势能随时间的变化关系式为()A.Ep=mgR(1-cosωt)B.Ep=mgR(1+cosωt)C.Ep=mgR(1-sinωt)D