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1、势能 知识要点一.重力势能1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。2公式：h物体具参考面或零势面的竖直高度3.参考面a重力势能为零的平面称为参考面；B零势面的选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面的选取无关。4.标量，但有正负。重力势能为正，表示物体在参考面的上方；重力势能为负，表示物体在参考面的下方；重力势能为零，表示物体在参考面上。5.重力做功特点：重力势能是系统具有的能量，所以重力做的功之跟它的初、末位置有关，而跟物体运动的路径无关。6.重力做功与重力势能的关系
2、：重力做正功时，物体重力势能减少；重力做负功时，物体重力势能增加。二弹性势能1概念：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力的相互作用具有势能，称之为弹性势能。2弹簧的弹性势能：其中k为弹簧的劲度系数，x弹簧形变量。3弹力做功与弹性势能的关系：弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。4势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的。知识检测一夯实基础1若物体m沿不同的路径I和II从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为（ ）A沿路径I重力做功最大 B沿路径II重力做功最大C沿路径I和II重力做功一样大 D条件不足，不能判断2以一定的初速度v0竖直上抛
3、一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力F的大小恒定，则从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球所做的功为( )A0 B-Fh C-2Fh D-2mgh3沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一个物体到顶端，在下列说法中正确的是（ ）A沿坡度小，长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沿坡度长，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多D以上几种情况下克服重力所做的功一样多4如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处重力势能为零，则小球落地前瞬间的重力势能为（ ）A-mgh BmgHCm
4、g(H+h) Dmg(H-h)5一物体以初速v竖直向上抛出，做竖直上抛运动，则物体的重力势能路程图像应是四个图中的（ ）6.从空中以40 m/s的初速平抛一个重力为10 N的物体，物体在空中运动3 s落地，不计空气阻力，取g10 m/s2，则物体落地时重力的瞬时功率为( )A400 WB300 WC500 WD700 W7.甲、乙两物体，从很高的同一处自由下落2s，重力做功之比_，对地面的重力势能之比_.8质量为5千克的铜球，从离地15米高处自由下落1s后，它的重力势能是_J，重力做功_J (g=10m/s2 )9.在地面附近一个质量为5kg的物体，从零势面以上8m处下落到零势面以下2m处的过
5、程中,重力势能的最大值是_J，重力做功是_J.(g=10ms2)10如图，长为L的细线拴一个质量为m的小球悬挂于O点，现将小球拉至与O点等高位置且线恰被拉直求放手后小球摆到O点正下方的过程中：（1）重力做的功；O（2）拉力做的功；（3）外力对小球做的总功二能力提高11在高处的某一点将三个质量相同的小球以 相同的速率v0分别上抛、平抛、下抛，那么以下说法正确的是（ ）A从抛出到落地过程中，重力对它们所做的功都相等B从抛出到落地过程中，重力对它们做功的平均功率都相等C三个球落地时，重力的瞬时功率相同D从抛出到落地过程中，重力势能变化相等12.轻绳一端固定在O点，另一端拴一小球，拉起小球使绳水平伸直
6、，然后无初速度释放，小球从开始运动到绳竖直的过程中，下列说法中正确的是 ( )F A重力先做正功后做负功 B重力做的功大于重力势能的减少量C重力的功率一直增大 D重力的功率先增大后减小13.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，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高H，则人做的功（ ）A 等于MgH B 大于MgH C 小于MgH D 无法确定14如图所示，小球自a点由静止自由下落，到b点时与弹簧接触，到c点时弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量和空气阻力，在小球由abc的运动过程中，以下叙述正确的是 （ ）A小球和弹簧总机械能守恒B小球的重力势能随时间均匀减少C小球在b点时动能最
7、大D到c点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量图 315.如图3所示，物体质量为M，与甲乙两弹簧相连接，乙弹簧下端与地面连接，甲、乙两弹簧质量不计，其劲度系数分别为K1和K2，起初甲处于自由长度，现用手将弹簧的A端缓慢上提，使乙弹簧产生的弹力大小变为原来的2/3，则物体M增加的重力势能可能是 。16.如图2所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一长度为l、劲度系数为h的轻质弹簧，现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离在这一过程中，若P端上移的距离为H，求物体重力势能的增加量.图 217.如图所示，一个质量为m、半径为r、体积为V的铁球，用一细线拴住，慢
8、慢地放入截面积为S、深度为h的水中已知水的密度为，求铁球从刚与水面接触至与杯底接触的过程中，水与铁球的重力势能分别变化了多少？水与铁球组成的系统总的重力势能变化了多少？F18. 在水平地面上放一竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0Kg的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.10m，力F做功2.5J，此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50N，如图所示，则在木块下降0.1m的过程中弹性势能的增加量？弹簧的劲度系数？19. 质量为m的小木球从离水面高度为h处由静止释放，落入水中后，在水中运动的最大深度是h，最终木球停在水面上。若木球在水中运动时，受到因运动而产生的阻力恒为F，求：（1）木球释放后的全部运动过程重力做的功是多少?它的重力势能变化了多少?（2）全过程中浮力对木球做了多少功?（3）分析木球的运动情况，根据你现有的知识能否求出水的阻力F对木球做的总功?若能，请简要地说明思路。三高考链接20.(2020 上海)质量相等的均质柔软细绳A、B平放于水平地面，绳A较长。分别捏住两绳中点缓缓提起，直到全部离开桌面，两绳中点被提升的高度分别为hA、hB ，上述过程中克服重力做的功分别为WA、WB。若（ ）A.hA=hB，则一定有WA=WB B.hAhB，则一定有WAWBC.hAhB，则一定有WAWB
