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1、第四章第四章能量守很与可持续发展能量守很与可持续发展 能量的转化与守恒能量的转化与守恒能源与可持续发展能源与可持续发展研究机械能守恒定律研究机械能守恒定律第四章第四章势能的变化与机械功势能的变化与机械功第一节势能的变化与机械功一、重力势能（一、重力势能（Ep ）1. 1.定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能定义：物体由于被举高而具有的能量叫重力势能 讨论：重力势能的大小跟那些因素有关讨论：重力势能的大小跟那些因素有关2.2.重力势能的表达式重力势能的表达式 E Ep p = = mghmgh重力势能跟质量和高度有关，重力势能跟质量和高度有关，所以所以重力势能重力势能可以表示为可以表示为物
2、体的重量物体的重量和它的和它的高度的乘积高度的乘积 在国际单位制中，势能的单位：在国际单位制中，势能的单位：焦耳焦耳 简称简称焦（焦（J J）4、重力势能具有、重力势能具有相对性相对性 重力势能是对选定的参考平面而言重力势能是对选定的参考平面而言3 3、重力势能、重力势能是是标量标量h1h2ABC1 1判断下列说法的正误并说明理由判断下列说法的正误并说明理由（1 1）重力势能由重物本身因素决定）重力势能由重物本身因素决定（2 2）重力势能有负值，因此说重力势能是矢量）重力势能有负值，因此说重力势能是矢量（3 3）物体的位置一旦确定，它的重力势能也就确定）物体的位置一旦确定，它的重力势能也就确定
3、2.2.下列说法中正确的是（下列说法中正确的是（ ）A.A.地面上的物体重力势能一定为零地面上的物体重力势能一定为零B.B.质量大的物体重力势能一定大质量大的物体重力势能一定大C.C.不同的物体中，离地面最高的物体其重力势能最大不同的物体中，离地面最高的物体其重力势能最大D.D.离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零D2.2.质量为质量为3kg3kg的物体放在高的物体放在高4m4m的平台上的平台上（可以把小球看成质点（可以把小球看成质点, , g取取10m/s2 ）（1 1）物体相对于平台表面的重力势能是多少？）物体相对于平台表面的重力势能是多少？（2
4、 2）物体相对于地面的重力势能是多少？）物体相对于地面的重力势能是多少？h2B讨论：讨论：假如忽略摩擦阻力，重锤在被钢丝绳匀速提升假如忽略摩擦阻力，重锤在被钢丝绳匀速提升的过程中受到那几个？那个力在做正功？那个的过程中受到那几个？那个力在做正功？那个力在做负功？力在做负功？二、研究重力做功跟重力势能变化关系二、研究重力做功跟重力势能变化关系设重锤的质量为设重锤的质量为m m从离地面高度从离地面高度h1h1处自由下落到处自由下落到h2h2处，处，重力做功为重力做功为WG = Gh= mgh1mgh2mgh1表示物体在初位置的重力势能表示物体在初位置的重力势能Ep1 mgh2表示物体在末位置的重力
5、势能表示物体在末位置的重力势能Ep2 WG = Ep=mg（h1h2）Ah Bh1h2 Ep= Ep2 Ep12、重力做功跟重力势能的变化：、重力做功跟重力势能的变化：当重力对物体做正功时当重力对物体做正功时，物体的重力势能减少物体的重力势能减少; 当重力对物体做负功时当重力对物体做负功时，物体的重力势能增加物体的重力势能增加；重力做了多少功重力势能就变化了多少重力做了多少功重力势能就变化了多少WG = Ep1 Ep2 1、重力做功与重力势能的关系、重力做功与重力势能的关系1 1质量为质量为2kg2kg的钢球，从的钢球，从50m50m高处自由下落，下高处自由下落，下落落2s2s时。（取地面为参
6、考平面，时。（取地面为参考平面，g g取取10m/s210m/s2）（1 1）此时钢球具有的动能为多少？）此时钢球具有的动能为多少？（2 2）在此过程当中重力做了多少功？）在此过程当中重力做了多少功？（3 3）此时重力势能为多少？）此时重力势能为多少？3.用拉力用拉力F将一个重为将一个重为5 N的物体匀速提升的物体匀速提升3 m，如图，如图2所示，所示，在这个过程中，下列说法正确的是（在这个过程中，下列说法正确的是（ ）A.物体的重力做了物体的重力做了15 J的功的功B.拉力拉力F对物体做了对物体做了15 J的功的功C.物体的重力势能增加了物体的重力势能增加了15 JD.合力对物体做的功是合力
7、对物体做的功是15 JBC2.关于重力做功和重力势能变化，下列叙述正确的是（关于重力做功和重力势能变化，下列叙述正确的是（ ）A.做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势做竖直上抛运动的物体，在上升阶段，重力做负功，重力势能减少能减少B.做竖直上抛运动的物体，重力势能在不断减少做竖直上抛运动的物体，重力势能在不断减少C.做平抛运动的物体，重力势能在不断减少做平抛运动的物体，重力势能在不断减少D.只要物体高度降低了，重力势能就减少只要物体高度降低了，重力势能就减少3.用拉力用拉力F将一个重为将一个重为5 N的物体匀速提升的物体匀速提升3 m，如图，如图2所示，所示，在这个过程中，下列说法正确的是（在这个过程中，下列说法正确的是（ ）A.物体的重力做了物体的重力做了15 J的功的功B.拉力拉力F对物体做了对物体做了15 J的功的功C.物体的重力势能增加了物体的重力势能增加了15 JD.合力对物体做的功是合力对物体做的功是15 JCDBC
