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第八章机械能守恒定律;初中我们已经定性地学习了重力势能,物体的质量越大、所处的位置越高,重力势能就越大。
这一节我们来进一步定量地研究重力势能。你认为重力势能的表达式应该是怎样的呢?;质量为m的小球自由下落,从离地面h1高度处下落到离地面高度h2处,试计算下列三种情况下重力所做的功?;2.重力做功的特点:物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.;例1:某游客领着孩子游泰山时,孩子不小心将手中的皮球滑落,球从A点滚到了山脚下的B点,高度标记如下图,那么以下说法正确的选项是()
A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功
B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功
C.从A到B重力做功mg(H+h)
D.从A到B重力做功mgH;二、重力势能
1.定义:物体由于被举高而具有的能量叫重力势能.
2.大小:物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积,表达式为Ep=mgh.
3.单位:焦耳.
4.重力做功和重力势能变化的关系:重力做正功,重力势能减少,重力做负功,重力势能增加.关系式:WG=Ep1-Ep2.;如图所示,A点和B点到楼板的高度都是h,重力加速度为g,现将质量为m的物体(可以看成质点)放在A处和B处:
(1)若以楼板为参考平面,放在A处时,物体的重力势能为;放在B处时,物体的重力势能为;
(2)若以地面为参考平面,放在A处时,物体的重力势能为;放在B处时,物体的重力势能为;
(3)若以A所处高度为参考平面,放在A处时,物体的重力势能为;放在B处时,物体的重力势能为;
求出三种情况下物体重力势能的变化量?EP;1、重力势能是标量,也是状态量。
2、重力势能有正负,表示重力势能的;
重力势能具有,与参考平面的选取有关。;例2:关于重力势能,下列说法中正确的是()
A.放在地面上的物体重力势能一定为0
B.物体与参考平面的距离越大,它的重力势能也越大
C.重力势能的变化量与参考平面的选取无关
D.一个物体的重力势能从-10J变化到4J,重力势能变小了;重力势能与???势能面的选择有关,如果取高楼的六层窗口处为零势能面,则人在此处重力势能为零,那敢不敢从六层窗口跳到地面上来?原因是什么?;例3:如图所示,质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h.若以地面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中重力势能的变化分别是();三、重力势能的变化量;如图为以正在施工的工地,已知楼板堆高为h1,楼顶高为h2,起重机把质量为M的楼板从堆顶吊到楼顶的过程中,楼板的重力势能的改变量?EP是多少?重力做的功WG为多少?
若将质量为M的楼板从楼顶撤回堆顶的过程中,楼板的重力势能的改变量?EP是多少?重力做的功WG为多少?;3、重力势能的变化量是过程量,重力势能变化的过程对应着重力做功的过程,重力做正功(高处—-低处),重力势能减小;重力做负功(低处---高处),重力势能增加。;例4:如图所示,长为2m、质量为10kg的一条细铁链放在水平地面上,从提起铁链一端直到铁链全部离开地面的瞬间,铁链克服重力做的功为多少?重力势能改变了多少?(g取9.8m/s2)
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