2020年高中物理第八章机械能守恒定律第2节重力势能教案+习题（含解析）新人教版必修2

《2020年高中物理第八章机械能守恒定律第2节重力势能教案+习题（含解析）新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2020年高中物理第八章机械能守恒定律第2节重力势能教案+习题（含解析）新人教版必修2（10页珍藏版）》请在装配图网上搜索。

1、第2节重力势能1重力做的功(1)重力做功的特点物体下降时重力做正功，势能减小；物体被举高时重力做负功，势能增大。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。(2)表达式：WGmghmgh1mgh2，其中h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。2重力势能(1)表达式：Epmgh。(2)是标量，其单位与功的单位相同，在国际单位制中都是焦耳。(3)重力做的功与重力势能的关系：WGEp1Ep2，其中Ep1表示物体在初位置的重力势能，Ep2表示物体在末位置的重力势能。当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，即WG0，Ep1Ep2；当物体由低处运动到高处时，

2、重力做负功，重力势能增加，即WG0，Ep1t平抛t下抛，而平均功率P，所以重力做功的平均功率不相等，B错误；落地时三个球的速率相等，但速度方向不同，设速度方向与竖直方向夹角为，瞬时功率P瞬Fvcosmgvcos，上抛和下抛时0，而平抛小球落地时0，故瞬时功率不相等，C错误；重力势能的变化只与重力做功有关，重力做功相等，三个球的重力势能变化相等，故D错误。8.将竖直悬挂的长为1 m、粗细均匀、质量为3 kg的直棒向左转60角，如图所示，则重力做功为_(g取10 m/s2)。答案7.5 J解析由题可知，直棒的重心位于棒的中点，向左转动过程中直棒的重心上升，重力做负功，Wmg(1cos60)7.5

3、J。9在离地面80 m处无初速度地释放一小球，小球质量为m200 g，不计空气阻力，g取10 m/s2，取释放点所在水平面为参考平面。求：(1)在第2 s末小球的重力势能。(2)在第3 s内重力所做的功和重力势能的变化。答案(1)40 J(2)50 J小球的重力势能减少了50 J解析(1)以释放点所在水平面为参考平面，在第2 s末小球所处的高度为hgt21022 m20 m重力势能Epmgh20010310(20) J40 JEp0，所以系统的重力势能减少，减少了mgL。11在水平地面上铺n块砖，每块砖的质量均为m，厚度均为h，如图所示。现将砖一块一块地竖直叠放起来，砖的重力势能增加多少？答案

4、n(n1)mgh解析取n块砖的整体为研究对象，平放时重心的高度h1，选取地面为参考平面，其相应的重力势能为Ep1；n块砖被竖直叠放后的重心高度h2，其相应的重力势能为Ep2nmg，故EpEp2Ep1n(n1)mgh。12.如图所示，有一连通器，左右两管A、B的横截面积均为S，内盛密度为的液体，开始时两管内的液面高度差为h，若打开底部中央的阀门K，液体开始流动，最终两液面相平，在这一过程中，液体的重力势能变化了多少？是增加了还是减少了？答案h2gS减少了解析由于A、B两管横截面积相等，液体的体积不变，所以B管中液面下降的高度和A管中液面上升的高度相同，液面最终静止在初始状态A管液面上方h处。因为物体的重力势能变化与过程无关，只与初、末状态的位置有关，所以可以将过程简化，视为将B管中上方h高的液柱移动到A管中液面上方，达到液体最终静止的状态，而其他的液体的位置没有变化，对应的重力势能也没有变化，全部液体重力势能的变化，就是B管上部h长的液柱重力势能的减少量。不难看出，B管中重力势能变化的部分液柱其重心的高度变化了hh，它的重力为mghSg，所以全部液体重力势能变化了EpmghhSghh2gS，负号表示重力势能减少了。- 10 -