重力势能

主编:黄冈中学物理集体备课组

一、重力的功

1、物体高度变化时,重力要做功:物体被举高时,重力做负功,物体下降时,重力做正功。

2、重力做功的特点

大小由物体的初末位置决定,与具体路径无关。

WG=mg·△h

二、重力势能

1、定义:物体由于被举高而具有的能量。

2、大小:EP=mgh

3、单位:J

与功的单位相同。

4、重力势能是标量。

  重力势能是状态量,它描述物体所处的一定状态,与物体所处的位置时刻对应。

5、相对性

  ①参考平面:物体的重力势能总是相对于某一水平面而言的,这个水平面叫做参考平面,在参考平面物体的重力势能为零。

  ②参考平面的选取:在同一问题中,选择不同的参考平面时,物体的重力势能也具有不同的数值,即重力势能的大小与零势能面的选取有关,对选定的参考平面,上方物体的重力势能是正值,下方物体的重力势能是负值,负号表示物体在这个位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要小。

6、重力势能是地球和物体组成的系统共有的。

  而不是物体单独具有的。通常说物体具有多少重力势能,只是一种习惯的说法。

例1、下列关于重力势能的说法正确的是( )

A.重力势能是地球和物体共同具有的,而不是物体单独具有的

B.重力势能的大小是相对的

C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功。

D.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零

答案:AB

三、重力做功与重力势能变化的关系

1、重力势能的变化

  大小与参考平面的选取无关

2、重力做功与重力势能变化的关系

  ①

  ②重力做正功,重力势能减小

   重力做负功,重力势能增加

例2、如图,质量为m的小球从高度为h处的光滑斜面上的A点滚下经过水平面BC后,再滚上另一粗糙斜面,当它到达的D点时,速度为零,在这个过程中,重力做功为( )

A.    B.    C.mgh     D.0

答案:B

例3、如图所示,质量为m,长为L的均匀链条的一半位于光滑水平桌面上,另一半悬挂在桌子边上,如果取桌面为参考平面,则此时链条的重力势能为__________,若链条刚滑离桌面,此时链条的重力势能为__________,整个过程链条的重力势能变化量为__________,重力做功为__________。

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