高中物理复习第十九讲重力势能重力势能的变化与重力做功的关系练习必修

物理知识重力势能与重力做功物理知识重力势能与重力做功如果没有地球，就没有重力，也就谈不上重力势能了，所以重力势能是属于物体与地球所组成的系统所有。

重力势能的变化一般都是和重力做功联系在一起，只有重力对物体或是系统做功，那么重力势能才会发生改变，重力做正功重力势能减小，重力做负功重力势能增加…下面是店铺帮大家整理的物理知识重力势能与重力做功，供大家参考借鉴，希望可以帮助到有需要的朋友。

一、重力的功过程甲、乙结果为：WG=mgh=mgh1-mgh2分析过程丙的方法是：把整个路径分成许多很短的间隔;由于每一段很小很小，都可以近似看作一段倾斜直线;分别求出物体通过每一小段倾斜直线时重力所做的功;物体通过整个路径时重力所做的功，等于重力在每小段上所做的功的代数和。

结果为：WG=mgh=mgh1-mgh2重力做功的特点：对于确定的物体，其重力大小、方向不变，当沿着不同路径向下或向上运动时，根据功的`计算公式可知：1、物体运动时，重力对它所做的功只与初、末位置的高度差有关，与路径无关。

2、重力做功的大小等于重力与初、末位置的高度差的乘积。

如图所示，质量相同的物体A、B沿不同的路径下滑，在下滑相同高度的过程中，不论摩擦力是否相同，也不论运动时间是否相同，重力做功都相同。

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，用符号Ep 表示，物体的质量越大，离地越高，重力势能就越大。

2、定义式：EP=mgh，即物体的重力势能Ep等于物体的重量mg和它的高度h的乘积。

3、单位：在国际单位制中是焦耳(J)。

4、重力势能是状态量。

5、重力势能是标量，即只有大小，没有方向。

6、重力势能的相对性要确定重力势能的大小，首先必须确定一个参考平面（高度为零，重力势能为零的一个水平面）。

相对于不同的参考平面，在确定位置上的物体的重力势能有不同的值，这就是重力势能的相对性。

公式中的h是物体的重心到参考平面的高度。

例如：水平桌面离水平地面的高度为H，一小球在水平桌面上方h高处，选水平桌面为参考平面时，小球的重力势能为mgh，若选地面为参考平面，小球的重力势能就是mg(H+h)。

重力做功与重力势能的变化关系嘿，你问重力做功与重力势能的变化关系啊？那咱就来好好说说。

这重力做功和重力势能啊，关系可紧密着呢。

简单来讲哈，重力做功会引起重力势能的变化。

如果重力做正功，那重力势能就会减小；要是重力做负功呢，重力势能就会增大。

比如说哈，一个苹果从树上掉下来。

在这个过程中，重力是向下的，苹果也向下运动，这时候重力就做正功。

随着苹果往下掉，它离地面越来越近，高度在降低。

而重力势能跟高度有关，高度降低了，重力势能自然就减小了。

就好像苹果的“能量存款”变少了一样。

反过来呢，如果我们把一个苹果从地面往上举。

这时候重力还是向下的，但是苹果是向上运动的，重力就做负功。

苹果被举得越高，离地面越远，高度增加了，重力势能也就增大了。

就像给苹果的“能量存款”又存进去了一些。

打个比方吧，重力势能就像是一个装着能量的小罐子。

重力做功呢，就像是一个小勺子，要么从罐子里往外舀能量（重力做正功，重力势能减小），要么往罐子里加能量（重力做负功，重力势能增大）。

在实际生活中也能看到这种关系哦。

比如玩蹦极的时候，人从高处往下跳，重力做正功，重力势能不断减小，转化成了人的动能和其他形式的能量。

而当人被绳子拉住往回弹的时候，重力做负功，重力势能又逐渐增大。

我给你讲个例子哈。

我有个朋友喜欢爬山。

他往上爬的时候，特别费劲，这就是因为他在克服重力做功，重力势能在增大。

等他爬到山顶，感觉特别有成就感。

但是下山的时候就轻松多了，这是因为重力在做正功，重力势能在减小。

所以啊，重力做功和重力势能的变化关系很有趣呢，在生活中到处都能体会到。

2021届高三物理一轮复习力学功和能重力势能重力做功与重力势能的关系专题练习一、填空题1．物体在运动过程中，克服重力做功100J，则重力做功为___，物体的重力势能一定___ (填“增加”或“减小”). 2．如图所示，水平桌面离地面高为H，质量为m的小球从离桌面高为h处，由静止沿固定在桌面上的光滑曲面轨道下滑至地面，不计空气阻力，重力加速度为g．假设以桌面为零势能的参考平面，则此过程中，重力做的功为_________；小球落地前瞬间的机械能为________，3．如图所示，一个粗细均匀、内部横截面积均为S的U形管内，装有密度为ρ、总长度为4h的液体，开始时左右两端液面的高度差为h。

现打开阀门C，待液体运动到左右液面高度相等时，液体重力势能改变量为________，此时左侧液面下降的速度为________。

（重力加速度为g）4．质量为m的物体（可看成质点）以某一速度冲上倾角为30°的固定斜面，其运动的加速度为34g，此物体在斜面上上升的最大高度为h，则在这个过程中物体重力势能增加了________，摩擦力做功_________．5．从地面竖直向上抛出一物体，以地面为重力势能零点，物体的机械能E总与重力势能E p随它离开地面的高度h的变化如图所示。

则物体的质量为_________kg，由地面上升至h=4m处的过程中，物体的动能减少了____ J。

（重力加速度g取210m s）6．两条质量都为20克的扁虫竖直紧贴着板面爬过一块竖直放置的非常薄的木板，板高10厘米，一条虫子长为20cm ，另一条宽一些但长度只有10cm ．当两条虫子的中点正好在木板顶部时，________（选填“长”或“宽”）一些的扁虫克服重力做的功多一些，多________J 的功．(设扁虫沿长度方向的大小是均匀的，g =10N/kg)7．如图所示，质量为m 的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h ．足球从1位置到2位置重力势能__________(填“增加”或“减少”)，若以地面为参考平面，那么足球在2位置的重力势能为__________．8．小明体重为70kg ，他从一楼匀速跑到五楼用时20s ，已知楼层高为3m ，他克服自身重力做功的功率约为__________（g=10m/s 2）9．质量为20kg 的薄铁板平放在二楼的地面上，二楼地面与楼外地面的高度差为4m 。

8.2 重力势能（知识解读）（原卷版）•知识点1 重力做的功•知识点2 重力势能•知识点3 重力势能的相对性•知识点4 弹性势能•作业巩固训练1、重力所做的功W G＝mgΔh，Δh指初位置与末位置的高度差。

（1）物体下降时重力做正功，WG＝mgh。

（2）物体上升时重力做负功，WG＝－mgh。

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。

3、重力做功的特点可推广到任一恒力做功，即恒力做功的特点是：与具体路径无关，即恒力做的功等于力与在力的方向上的位移大小的乘积，跟初、末位置有关。

【典例1-1】如图，质量为m的一磁铁吸附在铁板AB的下方，磁铁重心到铁板A端的距离为L，铁板A端与铰链连接，现缓慢推动B端，使铁板AB与磁铁一起绕铁板A端逆时针转动，转动过程中，铁板AB与磁铁始终保持相对静止，重力加速度为g，铁板AB与水平面夹角θ从30︒变为60︒过程中，则下列说法正确的是（）A．磁铁受到三个力的作用【典例1-2】（多选）如图所示，光垂直照射斜面，把一个质量为0.2kg 的小球从斜面顶端水平弹射出来做平抛运动，小球刚好落在木板底端。

然后使用手机连续拍照功能，拍出多张照片记录小球此运动过程。

通过分析照片可以得到小球的飞行时间为0.6s ，小球与其影子距离最大时，影子A 距木板顶端和底端的距离之比约为7:9，重力加速度g =10m/s 2。

下列说法正确的是（ ）A ．飞行过程中，重力对小球做的功为1.8JB ．小球与影子距离最大时，刚好是飞行的中间时刻C ．斜面的倾角θ=30°D ．木板的长度为3.6m【典例1-3】起重机用恒力F 把质量为1t 的货物以2m/s 的速度匀速提升了4 m ，则在这一过程中（不计空气阻力，取210m /s g =） （1）重力对货物做了多少功？ （2）F 对货物做了多少功？ （3）货物克服重力做了多少功？ （4）各个力对货物做的总功是多少？【变式1-1】如图所示，两竖直杆P 、Q 相距L ，把长为2L 的细绳两端系在P 、Q 两杆上，结点分别为A 、B ，忽略打结对绳长的影响，用光滑轻质挂钩把质量为m 的重物挂在绳上，重物可看作质点，对下列操作的判断正确的是（ ）【变式1-2】（多选）如图所示，一个物体由静止开始，从A 点出发分别经三个光滑固定斜面下滑到同一水平面上的1C 、2C 、3C 处．则下列说法正确的是（ ）A ．物体到达3C 处重力做功最多B ．物体重力做功相等C ．物体到达水平面时重力的功率相等D ．物体到达1C 时重力的功率最大【变式1-3】小敏利用如图所示的斜面和滑轮装置将一质量10kg m =的重物搬运到高2m h =处，滑轮两侧的轻绳均平行于斜面，若小敏沿斜面方向拉绳子的力40N F =，斜面倾角30,10N /kg g θ=︒=。

基础知识一.功1.一个物体受到力的作用，并在上发生了位移，我们就说这个力对物体须知了功，做功的两个必不可少的因素是的作用，在力的。

2.功的计算公式：W= ，式中θ是的夹角，此式主要用于求作功，功是标量，当θ=90°时，力对物体；当θ<90°时，力对物体；当θ>90°时，力对物体。

3.合力的功等于各个力做功的，即W合=W1+W2+W3+W4+……4.功是过程量，与能量的转化相联系，功是能量转化的，能量转化的过程一定伴随着二.功率1.功跟的比值叫功率，它是表示的物理量。

2.计算功率的公式有、，若求瞬时功率，则要用。

3.两种汽车启动问题中得功率研究：三.动能1.物体由于而具有的能量叫动能,公式是，单位是，符号是。

2.物体的动能的变化，指末动能与初动能之差，即△Ek=Ekt一Eko，若△Ek>0，表示物体的动能；若△Ek<0，表示物体的动能。

四.重力势能1.概念:物体由于被举高而具有的能量叫 ,表达式：Ep= ,它是，但有正负，正负的意义是表示比零势能参考面上的势能大还是小,重力势能的变化与重力做功的关系：重力对物体做多少正功，物体的重力势能就多少；重力对物体做多少负功，物体的重力势能就多少。

重力对物体所做的功等于物体的减小量。

即W G=一△Ep=一(Ep2一Ep1)=Ep1一Ep2.2.弹性势能:定义：物体由于发生而具有的能量叫。

大小：弹性势能的大小与及有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能就越大。

习题练习1.下列说法正确的是( )A.当作用力做正功时,反作用力一定做负功B.当作用力不做功时,反作用力也不做功C.作用力与反作用力的功,一定大小相等,正负符号相反D.作用力做正功,反作用力也可能做正功2.如图所示,小物块A位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )A.垂直于接触面,做功为零B.垂直于接触面,做功不为零C.不垂直于接触面,做功为零D.不垂直于接触面,做功不为零3.如图所示,质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面水平向左匀速移动距离L.(1)摩擦力对物体做的功为(物体与斜面相对静止)（）A.0B.μmglcosθC.-mglcosθsinθD.mglsinθcosθ(2)斜面对物体的弹力做的功为 ( )A.0B.mglsinθcos2θC.-mglcos2θD.mglsinθcosθ(3)重力对物体做的功( )A.0B.mglC.mgltan θD.mglcos θ(4)斜面对物体做的总功是多少? 各力对物体所做的总功是多少? 4.如图所示,物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带,传送带以图示方向匀速运转,则传送带对物体做功情况可能是( ) A.始终不做功 B.先做负功后做正功 C.先做正功后不做功 D.先做负功后不做功5.物体在水平力F 1作用下,在水平面上做速度为v 1的匀速运动,F 1的功率为P;若在斜向上的力F 2作用下,在水平面上做速度为v 2的匀速运动,F 2的功率也是P,则下列说法正确的是( ) A.F 2可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 B.F 2可能小于F 1, v 1一定小于v 2 C.F 2不可能小于F 1, v 1不可能小于v 2 D.F 2不可能小于F 1, v 1一定小于v 26.小汽车在水平路面上由静止启动,在前5 s 内做匀加速直线运动,5 s 末达到额定功率,之后保持以额定功率运动.其v -t 图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,则以下说法正确的是( )A.汽车在前5 s 内的牵引力为4×103NB.汽车在前5 s 内的牵引力为6×103N C.汽车的额定功率为60 kW D.汽车的最大速度为30 m/s7.手持一根长为l 的轻绳的一端在水平桌面上做半径为r 、角速度为ω的匀速圆周运动,绳始终保持与该圆周相切,绳的另一端系一质量为m 的木块,木块也在桌面上做匀速圆周运动,不计空气阻力则（ ） A.手对木块不做功B.木块不受桌面的摩擦力C.绳的拉力大小等于223r l m +ωD.手拉木块做功的功率等于m ω3r(l 2+r 2)/l8.一根质量为M 的直木棒,悬挂在O 点,有一只质量为m 的猴子抓着木棒,如图所示.剪断悬挂木棒的细绳,木棒开始下落,同时猴子开始沿木棒向上爬.设在一段时间内木棒沿竖直方向下落,猴子对地的高度保持不变,忽略空气阻力,则下列的四个图中能正确反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化的关系的是( )9.机车从静止开始沿平直轨道做匀加速运动,所受的阻力始终不变,在此过程中,下列说法正确的是（ ） A.机车输出功率逐渐增大 B.机车输出功率不变C.在任意两相等的时间内,机车动能变化相等D.在任意两相等的时间内,机车动量变化的大小相等10.如图所示,质量为m 的物体A 静止于倾角为θ的斜面体B 上,斜面体B 的质量为M,现对该斜面体施加一个水平向左的推力F,使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动的位移为l,则在此运动过程中斜面体B 对物体A 所做的功为( )A.m M Flm +B.Mglcot θC.0D.21mglsin2θ 11.起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度,其速度图象如图所示,则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是下图中的哪一个( )12.以恒力推物体使它在粗糙水平面上移动一段距离,恒力所做的功为W 1,平均功率为P 1,在末位置的瞬时功率为P t1,以相同的恒力推该物体使它在光滑的水平面上移动相同距离,力所做功为W 2,平均功率为P 2,在末位置的瞬时功率为P t2,则下面结论中正确的是( )A.W 1>W 2B.W 1=W 2C.P 1=P 2D.P t2<P t113.如图所示,滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由滑下,然后在水平面上前进至B点停下.已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A 、B 两点间的水平距离为L.在滑雪者经过AB 段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )A.大于μmgLB.小于μmgLC.等于μmgLD.以上三种情况都有可能14.某汽车以额定功率在水平路面上行驶,空载时的最大速度为v 1,装满货物后的最大速度为v 2,已知汽车空车的质量为m 0,汽车所受的阻力跟车重成正比,则汽车后来所装的货物的质量是( )A.0221m v v v - B.0221m v vv + C.m 0 D.021m v v 15.物体在恒力作用下做匀变速直线运动,关于这个恒力做功的情况,下列说法正确的是( ) A.在相等的时间内做的功相等 B.通过相同的路程做的功相等 C.通过相同的位移做的功相等D.做功情况与物体运动速度大小有关16.解放前后,机械化生产水平较低,人们经常通过“驴拉磨”的方式把粮食颗粒加工成粗面来食用,如图所示,假设驴拉磨的平均用力大小为500 N,运动的半径为1 m,则驴拉磨转动一周所做的功为（ ） A.0 B.500 J C.500π J D.1 000π J17.如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,木板与滑块质量相等,均为m,木板长为l.一根不计质量的轻绳通过定滑轮分别与木板、滑块相连,滑块与木板间的动摩擦因数为μ,开始时,滑块静止在木板的上端,现用与斜面平行的未知力F,将滑块缓慢拉至木板的下端,拉力做功为( )A.μmglcos θB.2μmglC.2μmglcos θD.21μmgl18.额定功率为80 kW 的汽车,在平直的公路上行驶的最大速度为20 m/s,汽车的质量为2.0 t.若汽车从静止开始做匀加速直线运动,加速度大小为2 m/s 2,运动过程中阻力不变,则:(1)汽车受到的恒定阻力是多大?(2)3 s末汽车的瞬时功率是多大?(3)匀加速直线运动的时间是多长?(4)在匀加速直线运动中,汽车牵引力做的功是多少?答案 (1)4×103 N (2)48 KW (3)5 s (4)2×105 J19.汽车发动机的功率为60 kW,汽车的质量为4 t,当它行驶在坡度为sinα=0.02的长直公路上时,如图所示,所受阻力为车重的0.1倍(g取10 m/s2),求:(1)汽车所能达到的最大速度v m.(2)若汽车从静止开始以0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间？(3)当汽车以0.6 m/s2的加速度匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少？答案 (1)12.5 m/s (2)13.9 s (3)4.16×105 J20.如图甲所示,质量m=2.0 kg的物体静止在水平面上,物体跟水平面间的动摩擦因数μ=0.20.从t=0时刻起,物体受到一个水平力F的作用而开始运动,前8 s内F随时间t变化的规律如图乙所示.g取10m/s2.求:(1)在图丙的坐标系中画出物体在前8 s内的v—t图象.(2)前8 s内水平力F所做的功.答案 (1) v-t图象如下图所示 (2)155 J动能定理.机械能守恒定律一.动能定理1.内容：外力对物体做功的代数和等于。

重力势能--高一物理专题练习（内容+练习）一、重力做的功1．重力所做的功W G ＝mg Δh ，Δh 指初位置与末位置的高度差．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．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E p ＝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：W G ＝E p1－E p2.三、重力势能的相对性1．重力势能的相对性在参考平面上物体的重力势能为0.选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是不同的，但重力势能的差值相同．(后两空选填“相同”或“不同”)2．标矢性：重力势能为标量，其正负表示重力势能的大小．物体在参考平面上方时，重力势能为正值；在参考平面下方时，重力势能为负值．四、弹性势能1．定义：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能，叫弹性势能．2．影响弹性势能的因素(1)弹性势能跟形变大小有关：同一弹簧，在弹性限度内，形变越大，弹簧的弹性势能就越大．(2)弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关：在弹性限度内，不同的弹簧发生同样大小的形变，劲度系数越大，弹性势能越大．一、单选题1．棱长为1m 、质量为2kg 的匀质正方体置于教室水平地板上，地板与水平天花板的高度差为3m 。

以天花板为零势能面，则该正方体的重力势能为（g 取210m/s ）（）A ．20JB ．40J-C ．50J-D ．60J-【答案】C【解析】依题意，正方体的重心距天花板的距离为3m0.5m 2.5ms=-=以天花板为零势能面，则正方体的重心距天花板的高度为2.5mh s=-=-根据重力势能的定义式，可得p 50JE mgh==-故选C。

2．如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法错误的是（ ）A．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能先增大后减小B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性势能一直变大C．运动员整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功D．运动员整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关【答案】D【解析】A．蹦极绳张紧后的下落过程中，开始时弹力小于重力，速度逐渐增大，当弹力等于重力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，速度逐渐减小，直到为零，所以动能先变大后变小，故A正确，不符合题意；B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直做负功，弹性势能一直增加，故B正确，不符合题意；C．整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功，故C正确，不符合题意；D．整个下落过程中，重力势能的改变量只与高度差有关，与重力势能的零势能点选取没有关系，故D错误，符合题意。

高中物理：重力势能的变化和重力做功的关系【知识点的认识】一、重力做功与重力势能变化的关系1．关系式：W G＝E p1﹣E p2．其中E p1＝mgh1表示物体的初位置的重力势能，E p2＝mgh2表示物体的末位置的重力势能．2．当物体由高处运动到低处时，重力做正功，重力势能减少，也就是W G＞0，E p1＞E p2．重力势能减少的数量等于重力所做的功．3．当物体由低处运动到高处时，重力做负功，或者说物体克服重力做功，重力势能增大，也就是W G＜0，E p1＜E p2．重力势能增加的数量等于物体克服重力所做的功．【命题方向】题型一：重力做功与重力势能变化的关系的理解例1：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慢提起，直到全部离开地面，两绳中点被提升的高度分别为h A、h B，上述过程中克服重力做功分别为W A、W B．若（）A．h A＝h B，则一定有W A＝W BB．h A＞h B，则可能有W A＜W BC．h A＜h B，则可能有W A＝W BD．h A＞h B，则一定有W A＞W B分析：质量相等的均质柔软细绳，则长的绳子，其单位长度的质量小，根据细绳的重心上升的高度找出克服重力做功的关系．解：A、两绳中点被提升的高度分别为h A、h B，h A＝h B，绳A较长．所以绳A的重心上升的高度较小，质量相等，所以W A＜W B．故A错误；B、h A＞h B，绳A较长．所以绳A的重心上升的高度可能较小，质量相等，所以可能W A＜W B．故B正确，D错误；C、h A＜h B，绳A较长．所以绳A的重心上升的高度一定较小，质量相等，所以W A＜W B．故C错误．故选：B．点评：解决该题关键要知道柔软细绳不能看成质点，找出不同情况下重心上升的高度的关系．例2：一只100g的球从1.8m的高处落到一个水平板上又弹回到1.25m的高度，则整个过程中重力对球所做的功及球的重力势能的变化是（g＝10m/s2）（）A．重力做功为1.8J B．重力做了0.55J的负功C．物体的重力势能一定减少0.55J D．物体的重力势能一定增加1.25J 分析：由重力做功的公式W G＝mgh可求得重力所做的功；再由重力做功与重力势能的关系可分析重力势能的变化．解：物体高度下降了h＝1.8﹣1.25＝0.55（m）；则重力做正功为：W＝mgh＝0.1×10×0.55＝0.55（J）；而重力做功多少等于重力势能的减小量，故小球的重力势能一定减少0.55J，故C正确，ABD 错误．故选：C．点评：本题考查重力做功与重力势能的关系，在解题时一定要明确重力做功与路径无关，只与初末状态的高度差有关．题型二：重力做功的求解例3：质量为m的均匀链条长为L，开始放在光滑水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少？分析：设桌面为零势能面，分链条为桌上的部分和桌下的部分分别确定出其两种情况下的重力势能，然后得到其变化量．解：设桌面为零势能面，开始时链条的重力势能为：E1＝﹣mg•L当链条刚脱离桌面时的重力势能：E2＝﹣mg•L故重力势能的变化量：△E＝E2﹣E1＝﹣mgL答：从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了﹣mgL．点评：零势能面的选取是任意的，本题也可以选链条滑至刚刚离开桌边时链条的中心为零势能面，结果是一样的，要注意重力势能的正负．【知识点应用及拓展】一、重力做功与重力势能变化的关系的进一步理解：重力势能是相对的，式中h是物体到参考平面的高度．选取不同的参考平面，只影响物体重力的数值，而不影响重力势能的差值．即重力势能的变化与参考平面的选取无关．重力对物体做多少正（负）功，物体的重力势能就减小（增大）多少，即W＝﹣△E p（△E p为重力势能的增量）．重力做正功等于物体重力势能的减少，物体克服重力做的功等于物体重力势能的增加．重力做功与路径无关，只与物体的初末位置的高度差和重力大小有关，但是重力做功，不能引起物体机械能的变化．【解题方法点拨】1．重力做功的求解方法（1）公式法利用W G＝mgh求解，其中h为初、末位置的高度差．（2）转化法对于无法利用做功公式来计算重力做功的问题，我们可以转换一下思考的角度，因为重力做功与重力势能的变化相对应，所以通过求重力势能的变化量来求重力做功是一种解题途径．即利用公式W G＝E p1﹣E p2＝﹣△E p，通过求重力势能的变化△E p来求重力做的功W G．（3）整体法、等效法常用于求物体系统或液体的重力做功．对于大小和形状不可忽略的物体，要由其重心的位置来确定它相对参考平面的高度．。

高三物理重力做功与重力势能试题1.质量为m的物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向匀加速上升高度h，则该物体的（）A．动能增加了mgh/2B．机械能增加了mgh/2C．机械能减少了3mgh/2D．重力势能增加了mgh/2【答案】A【解析】本题考查的是对机械能的认识，物体从静止开始以g/2的加速度沿竖直方向匀加速上升高度h，重力势能增加了mgh；，动能增加了mgh/2，A正确；机械能增加了3mgh/2，BCD错误；2.滑块以某初速度从固定的粗糙斜面底端向上运动，然后又滑回到斜面底端，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则滑块（）A．上滑过程机械能减小，下滑过程机械能增大B．上滑过程机械能减小，下滑过程机械能也减小C．上滑至A点时动能大于势能D．下滑至A点时动能大于势能【答案】BC【解析】本题考查的是对机械能的理解，由于摩擦力做功，使得滑块上滑和下滑过程中机械能减少，A错误，B正确；根据，W为上滑过程中摩擦力的功，在A点，，则，C正确；下滑过程中，下滑至A点时动能小于势能；D错误；3.如图所示，倾角θ=30°的斜面固定在地面上，长为L、质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳AB置于斜面上，与斜面间动摩擦因数,其A端与斜面顶端平齐。

用细线将质量也为m 的物块与软绳连接，给物块向下的初速度，使软绳B端到达斜面顶端（此时物块未到达地面），在此过程中（）A．物块的速度始终减小B．软绳上滑时速度最小C．软绳重力势能共减少了D．软绳减少的重力势能一定小于其增加的动能与克服摩擦力所做的功之和【答案】BCD【解析】随着软绳在斜面上的部分越来越少，摩擦力越来越小，当摩擦力与软绳的重力沿斜面向下的分力小于mg时物块速度开始增大，A错；设软绳在斜面上的质量为时，软绳所受合力为零，，，在此之前软绳一直做减速运动，B对；设A点重力势能为零，在图示位置重力势能为，软绳B端到达斜面顶端时，重力势能为-mgL，重力势能减小量为，C对；根据能量守恒定律，软绳和物块减小的重力势能之和转化为系统动能的增量和克服摩擦力做功，D对；4.如图所示，两块一样的滑块A、B从粗糙斜面上的同一高度同时开始运动，A由静止释放；B方向沿斜面水平。

重力做功与势能的变化关系重力是自然界中一种基本的物理现象，它是指物体之间由于引力而产生的相互作用。

在地球表面，重力常常被用来做功，即通过重力加速度对物体施加力，使物体移动一定距离。

与此同时，重力还会影响物体的势能，这种变化关系在物理学中有着重要的意义。

重力做功的过程可以通过一个简单的例子来说明：当一个物体从高处自由落体到地面时，重力会对物体施加一个恒定的力，使物体加速下落。

在这个过程中，重力做的功等于物体的重量乘以下降的高度。

这个过程中，重力是在做正功，将物体从高处运动到地面，使其具有动能。

另一方面，重力也会影响物体的势能。

在上面的例子中，当物体处于高处时，具有一定的重力势能，其大小等于物体的重量乘以高度。

随着物体下落，重力势能逐渐转化为动能，当物体触地停止时，其重力势能消失，而动能达到最大值。

这种过程体现了重力对物体势能的影响。

重力做功与势能的变化关系可以用能量守恒定律来描述。

根据能量守恒定律，系统的总机械能在运动过程中保持不变。

在物体自由落体的过程中，重力做的功会将物体的势能转化为动能，而系统的总机械能保持恒定。

这种转化过程体现了重力对物体运动的影响。

除了自由落体的情况外，重力在其他物体运动中也起着重要作用。

例如，当一个物体沿斜面滑动时，重力会对物体施加一个平行于斜面的力，使其加速运动。

在这种情况下，重力做的功同样会改变物体的动能和势能，体现了重力在物体运动中的重要性。

总的来说，重力是一种基本的物理现象，它不仅可以做功，改变物体的动能，还可以影响物体的势能。

重力做功与势能的变化关系在物理学中有着重要的意义，可以帮助我们理解物体运动的规律，揭示自然界中的一些奥秘。

通过深入研究重力做功与势能的变化关系，我们可以更好地理解物体运动的基本原理，推动科学技术的发展，为人类创造更美好的未来。

第十九讲重力势能重力势能的变化与重力做功的关系弹性势能机械能守恒定律1. (2020年江苏省普通高中学业水平测试)下列运动过程中，可视为机械能守恒的是( )A. 热气球缓缓升空B. 树叶从枝头飘落C. 掷出的铅球在空中运动D. 跳水运动员在水中下沉2. (2020届盐城学业水平模拟)如图所示，质量为20kg小孩沿高5m滑梯由静止滑下，g取10m/s2，在此过程中( )A. 重力做功为100J，重力势能减小了100JB. 重力做功为－100J，重力势能增加了100JC. 重力做功为1 000J，重力势能减小了1 000JD. 重力做功为－1 000J，重力势能增加了1 000J3. (2020届苏州学业水平模拟)无人机在空中匀速上升时，不断增加的能量是( )A. 动能B. 动能、重力势能C. 重力势能、机械能D. 动能、重力势能、机械能4. (2020届南京学业水平模拟)物体运动过程中，重力对其做功500J，则物体的( )A. 动能一定增加500JB. 动能一定减少500JC. 重力势能一定增加500JD. 重力势能一定减少500J5. (2020届扬州学业水平模拟)如图所示，m1与m2通过轻质绳连接，m1<m2，滑轮光滑且质量不计．在m2下降一段距离(不计空气阻力)的过程中，下列说法中正确的是( )A. m1的机械能守恒B. m1的机械能减小C. m1和m2的总机械能减少D. m1和m2组成的系统机械能守恒6. (2020届苏州学业水平模拟)如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端固定．小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落，不计空气阻力，则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中( )A. 小球的动能一直减小B. 小球的机械能守恒C. 小球的重力势能先减小后增加D. 弹簧的弹性势能一直增加7. (2020届盐城学业水平模拟)游乐场的大型摩天轮匀速旋转，其半径为R＝60m，旋转一周需要12min，最底部车厢离地面高h1＝0.5m.质量m＝40kg的小明乘坐的车厢处于摩天轮的最底部，以此刻开始计时．取地面为零势能面，π≈3.0.求：(1) 摩天轮旋转的周期；(2) 摩天轮旋转的角速度；(3) t＝2min时，小明具有的机械能．8. (2020届无锡学业水平模拟)近年来，我市校园足球活动蓬勃开展．在一次足球比赛中，质量为m 的足球在离地高h处，以v1的速度水平飞向球门，守门员高高跃起，用拳头将球水平击向己方球员，击球时的照片如图甲所示．击出后的足球速度为v2，它的运动可视为做平抛运动，重力加速度为g.(1) 求守门员击球过程中对足球所做的功W；(2) 若足球未被己方球员接到而落至地面，求足球从击出到落地所经历的时间t；(3) 若足球恰好垂直落在跑来接球的己方球员的大腿上，己方队员在接球时大腿与水平方向成θ角(如图乙所示)，求足球从击出到落到己方球员大腿上的过程中减少的重力势能ΔE p.甲乙9. (2020届南京学业水平模拟)如图所示，光滑斜面倾角为θ，底端固定一垂直于斜面的挡板C.在斜面上放置长木板A，A的下端与C的距离为d，A的上端放置小物块B(可视为质点)，A与B质量相等，A、B间的动摩擦因数μ＝1.5tanθ.现同时由静止释放A和B，A与C发生碰撞的时间极短，碰撞前后速度大小相等，方向相反．运动过程中，小物块始终没有从木板上滑落，已知重力加速度为g.求：(1) A与C发生第一次碰撞前瞬间的速度大小v1；(2) A与C发生第一次碰撞后上滑到最高点时，小物块的速度大小v2；(3) 为使B不与C碰撞，木板A长度的最小值L.高考理综物理模拟试卷注意事项：1. 答题前，考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚，将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。