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2019-2020年高三物理 重力勢能 探究彈性勢能的表達(dá)式學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 ⒈掌握重力勢能及重力做功的特點(diǎn)。 ⒉知道彈性勢能。 ⒊會探究彈性勢能表達(dá)式的方法。 【自主學(xué)習(xí)】 ⒈物體運(yùn)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(yùn)動的 無關(guān)，重力功的公式為WG= 。 ⒉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。 ⒊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 。 ⒋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 。 ⒌彈性勢能的大小與 和 有關(guān)。 ⒍彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系是 。 【典型例題】 例題⒈ 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(diǎn)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(diǎn)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⒉ 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) 例題⒊ 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 ⑴在木塊下降0.1m的過程中彈性勢能的增加量？ F ⑵彈簧的勁度系數(shù)？ 【針對訓(xùn)練】 ⒈關(guān)于重力勢能的下列說法中正確的是（ ） 　A．重力勢能的大小只由重物本身決定 B．重力勢能恒大于零 C．在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零 　D．重力勢能實(shí)際上是物體和地球所共有的 2．關(guān)于重力勢能與重力做功，下列說法中正確的是（ ） 　A．物體克服重力做的功等于重力勢能的增加 B. 在同一高度，將物體以初速度V0向不同的方向拋出到落地過程中，重力做的功相等，物體所減少的重力勢能一定相等 　C．重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功 　D．用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力做的功等于克服重力做的功與物體所增加的重力勢能之和 ⒊一實(shí)心的正方體鐵塊與一實(shí)心的正方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在水平地面上，下列結(jié)論正確的是（ ） 　A．鐵塊的重力勢能大于木塊的重力勢能 B鐵塊的重力勢能等于木塊的重力勢能C．鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能 D．上述三種情況都有可能 ⒋當(dāng)物體克服重力做功時，物體的（ ） A重力勢能一定減少，機(jī)械能可能不變 B重力勢能一定增加，機(jī)械能一定增加 C重力勢能一定增加，動能可能不變 D重力勢能一定減少，動能可能減少 【能力訓(xùn)練】 ⒈離地面高度(不為零)相同的兩物體甲和已，已知M甲>M已，則(以地面為零勢面) （ ） A甲物體的勢能大 B已物體的勢能大 C甲.已兩物體的勢能相等 D 不能判斷 ⒉用繩子吊起質(zhì)量為M的物體，當(dāng)物體以加速度a勻加速上升H的高度時，物體增加的重力勢能為（ ） A MgH B HgH+Mga C M(g-a) D Mga ⒊沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一個物體到頂端，在下列說法中正確的是（ ） A沿坡度小，長度大的斜面上升克服重力做的功多 B沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C沿坡度長，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 D以上幾種情況下克服重力所做的功一樣多 ⒋如圖所示，質(zhì)量為M的物體靜止在地面上，物體上面連著一個輕彈簧，用手拉住彈簧上端將物體緩緩提高H，則人做的功（ ） F A 等于MgH B 大于MgH C 小于MgH D 無法確定 ⒌一物體靜止在升降機(jī)的地板上在升降機(jī)加速上升的過程中，地板對物體的支持力所做的功等于（ ） A物體勢能的增加量 B 物體動能的增加量 C 物體動能的增加量加上物體勢能的增加量 D物體動能的增加量加上克服重力所做的功 ⒍質(zhì)量為100g的球從1.8m的高處落到水平板上，又彈回到1.25m的高度，在整個過程中重力對小球做的功？球的重力勢能變化了多少？ ⒎地面上平鋪N塊磚，每塊磚的質(zhì)量為M，厚度為H，如將磚一塊一塊的疊放起來，至少要做多少功？ W V ⒏ 在課本上的實(shí)驗(yàn)過程中，如何保證橡皮條第1，第2，第3，……第N次實(shí)驗(yàn)時做的功依次為W，2W，3W，……NW？ ⒐探究實(shí)驗(yàn)中若做出的W-V圖象，如圖所示，怎樣 才能證明W∝V2？ 0 V M1 M2 ⒑如圖所示，勁度系數(shù)為K1的輕彈簧兩端分別與質(zhì)量為M1和M2的物體栓接，勁度系數(shù)為K2的輕彈簧上端與物體M2栓接，下端壓在桌面上（不拴接），整個系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)施力將物塊M1緩緩地豎直上提，直到下面那個彈簧的下端剛脫離桌面，在此過程中，物塊M2的重力勢能增加了多少？ 【學(xué)后反思】 ___________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 參考答案 典型例題 ⒈ MgH-(Mg)2/K ⒉ 略 ⒊ 4.5J 500N/m 針對訓(xùn)練 ⒈ D ⒉ AB ⒊ C ⒋ C 能力訓(xùn)練 ⒈ A ⒉ A ⒊ D ⒋ B ⒌ CD ⒍ 0.55J 0.55J ⒎ n(n-1)MgH/2 ⒏ 略 ⒐ 略 ⒑ M2(M1+M2)g2/K2