74重力势能
〖精讲精析〗
〖知识精讲〗知识点1重力做功的特点(1)物体运动时,重力对它所做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体的运动路径无关。(2)重力做功的大小等于重力与初末位置高度差的乘积。WGmghmg(h1h2)mgh1mgh2〖例1〗如图所示,两个轨道均光滑,它们高度相同,让质量均为m的两个物体分别沿轨道由静止从顶端运动到底端,求:两个物体在运动过程中重力所做的功?
〖思路分析〗重力做功与路径无关,由功的定义知,重力对两个物体均做正功,所做的功都是
Wmgh〖答案〗Wmgh〖总结〗重力做功的大小等于重力与初末位置高度差的乘积。物体从高处运动到
到低处重力做正功。
〖变式训练〗如图所示,质量为m物体分别从倾角为α和β两个光滑斜面上滑下,两斜面的
高度均为h,则下列叙述中正确的是:
A、物体滑到斜面底端的速度相同。
B、物体滑到斜面底端时重力的瞬时功率相同。C、物体滑到斜面底端时重力所做的功相同。
h
α
β
D、物体滑到斜面底端时速率相同。
知识点2:重力势能
(1)重力势能:我们把物理量mgh叫做物体的重力势能,常用EP表示,即EPmgh
上式表明物体的重力势能等于它所受的重力与所处的高度的乘积。
(2)重力势能具有相对性。重力势能的数字表达式EPmgh是与参考平面的选择有关的,式中的h是物体重心到参考平面高度。当物体在参考平面之上时,重力势能EP为正值;当物体在参考平面以上时,重力势能EP为负值。注意物体重力势能的正负的物理意义是表示比零势
f能大还是小。(物体在参考平面上时重力势能为零)
(3)重力势能的参考平面的选取是任意的。视处理物体的方便而定,一般可选择地面或物体
运动时所达到的最低点为零势能参考点。
(4)重力势能的变化是绝对的。物体从一个位置到另一个位置的过程中,重力势能的变化与
参考平面的选取无关,它的变化是绝对的。我们关注的是重力势能的变化,这意味着能的转化
问题。
(5)重力势能是物体和地球所共有的,而不是物体单独所具有的,我们平时所说的“物体的
重力势能”是简化的说法。
(6)重力势能是标量。
〖例题1〗一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列结论中正确的
是:
A、铁球的重力势能大于木球的重力势能。
B、铁球的重力势能等于木球的重力势能。
C、铁球的重力势能小于木球的重力势能。
D、上述三种情况都有可能。
〖思路分析〗EPmgh中h是物体重心到参考平面的高度,由于铁球的密度大于木块的密度,质量相等的r