气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D.物体运动中重力做功是-1J,但物体重力势能的增加量不是1J【答案】ABC
2如图所示,质量为m的小球从高为h处的斜面上的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一斜面,当它到达h的D点时,速度为0。在这个过程中,重力做功为4
Amgh
B3mgh
C.mgh
D.0
4
4
【答案】B
【解析】根据重力做功的公式,W
mgh1
h2
3mgh4
,选项
B
正确,选项
A、C、D
均错误。
3如图所示,直杆长为2L,中点有一转轴O,两端分别固定质量为2m、m的小球a和b,当杆从水平位置转
到竖直位置时,小球a和b构成的系统重力势能如何变化?变化了多少?
【答案】减少了mgL【解析】b球重力势能增加mgL,a球重力势能减少2mgL,所以系统的重力势能减少了mgL。
重难点2弹性势能与重力势能的比较
f弹性势能
重力势能
定义
发生弹性形变的物体各部分之间由于弹力的相互作用而具有的势能
物体由于被举高而具有的势能
表达式相对性
Ep
12
kx2
Ep=mgh
弹性势能与零势能位置的选取有关,通常选自然长度时势能为零,表达式最为简洁
重力势能的大小与零势能面的选取有关,但变化量与零势能面的选取无关
系统性弹性势能是弹簧本身具有的能量
重力势能是物体与地球这一系统所共有的
功能关弹性势能的变化等于克服弹力所做的重力势能的变化等于克服重力所做的功
系功
联系
两种势能分别以弹力、重力的存在为前提,又由物体的初、末位置来决定。同属机械能的范畴,在一定条件下可相互转化
【典例精析】如图所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉住弹簧上端
上移H,将物体缓缓提高h,拉力F做功WF,不计弹簧的质量,则下列说法正确的是
A.重力做功-mgh,重力势能减少mghB.弹力做功-WF,弹性势能增加WFC.重力势能增加mgh,弹性势能增加FHD.重力势能增加mgh,弹性势能增加WF-mgh【典例分析】抓关键点:(1)力及力的方向;(2)位移及位移的方向;(3)功和能的关系。【参考答案】D【精准解析】可将整个过程分为两个阶段:一是弹簧伸长到m刚要离开地面阶段,拉力克服弹力做功WF1=-W弹,等于弹性势能的增加;二是弹簧长度不变,物体上升h,拉力克服重力做功WF2=-WG=mgh,等于重力势能的增加,又由WF=WF1+WF2可知,选项A、B、C均错误,选项D正确。
1.(多选)关于弹性势能和重力势能,下列说法正确的是A.重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能是弹簧本身具有的能量
fB.重力势能r