2010届高一物理专题复习重力势能
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高一重力势能知识点重力势能是物体由于位于地球或其他天体的重力场而具有的能量。
在高一物理学中,学生将学习关于重力势能的基本知识和相关概念。
下面是一些关于高一重力势能的知识点。
一、重力势能的定义重力势能可以定义为物体在地球或其他天体的重力场中由于位置或高度的改变而获得或失去的能量。
它可以用数学公式表示为:Ep = mgh其中,Ep代表重力势能,m代表物体的质量,g代表重力加速度,h代表物体相对于参考点的高度。
二、重力势能的特点重力势能具有以下几个重要特点:1. 依赖于物体的质量:重力势能与物体的质量成正比,质量越大,重力势能越大。
2. 依赖于物体的高度:重力势能与物体的高度成正比,高度越高,重力势能越大。
3. 依赖于重力加速度:重力势能与重力加速度成正比,重力加速度越大,重力势能越大。
三、重力势能的转化和转移重力势能可以在物体之间相互转化和转移。
当一个物体的高度增加时,它的重力势能增加;当一个物体的高度减小时,它的重力势能减小。
此外,重力势能还可以通过物体之间的相互作用转移。
例如,当一个物体从高处下落时,它的重力势能转化为动能;当一个物体被抛起时,动能转化为重力势能。
四、重力势能与力学能守恒定律根据力学能守恒定律,系统中的总机械能保持不变。
在地球或其他天体中,当物体发生垂直运动时,机械能由重力势能和动能组成。
重力势能的增加等于动能的减少,反之亦然。
因此,重力势能与动能之间具有一种平衡关系。
五、重力势能的应用重力势能在日常生活和实际应用中有着重要的作用。
以下是一些重力势能应用的例子:1. 滑雪运动:在滑雪中,滑雪者通过下坡滑行时,潜在的重力势能转化为动能,使滑雪者能够滑下坡。
2. 水力发电:水坝储存了大量的水,这些水被引导到水轮机上以产生电力。
在这个过程中,水从高处流下,其潜在的重力势能被转化为机械能,最终转化为电能。
3. 弹簧秤:当物体悬挂于弹簧秤上时,它的重力势能会使弹簧发生形变,通过测量形变的大小可以确定物体的重力势能。
高一物理重力势能知识点重力势能是高中物理中的一种重要概念,它与地球上物体的位置和重力密切相关。
了解和掌握重力势能的概念、计算方法以及其在实际问题中的应用,对于理解物体运动和能量转化具有重要意义。
本文将介绍高一物理中的重力势能知识点,包括重力势能的定义、计算公式、单位以及应用等内容。
一、重力势能的定义重力势能是指物体在重力场中由于位置的不同而具有的能量。
简单来说,就是物体由于处在不同的位置,所具有的在重力作用下可以转化为其他形式能量的能力。
重力势能是一种势能,它与物体的质量、位置以及重力加速度等有关。
二、重力势能的计算公式计算某物体在地球表面某一高度处的重力势能时,可以使用以下公式:Ep = mgh其中,Ep表示重力势能,m表示物体的质量,g表示重力加速度,h表示物体的高度。
这个公式的推导涉及到物理学的知识,这里不作详细讨论。
总之,通过计算物体的质量、所处位置的高度以及重力加速度,我们可以得到物体的重力势能。
三、重力势能的单位重力势能的国际单位是焦耳(J),在国际单位制中,可以使用焦耳来表示物体的重力势能。
在实际问题中,也可以使用千焦(kJ)或兆焦(MJ)等更大的单位来表示。
四、重力势能的应用1.重力势能与机械能守恒定律根据机械能守恒定律,当物体只受重力作用时,物体的总机械能保持不变。
在这种情况下,物体的总机械能等于其重力势能与动能之和。
通过计算物体在不同位置的重力势能,我们可以了解物体在不同位置上的机械能的分布情况。
2.重力势能与物体的运动物体在重力作用下具有重力势能,当物体受到外力作用或者高度变化时,重力势能会发生变化,进而影响物体的动能及运动状态。
例如,我们可以通过计算物体在不同高度处的重力势能,来判断物体的受力情况以及其可能的运动轨迹。
3.重力势能与能量转化重力势能可以转化为其他形式的能量。
例如,当一个物体从较高的位置自由落下时,其重力势能将转化为动能,当物体达到地面时,其重力势能完全转化为动能,这个过程中没有能量的损失。
第四节重力势能1.重力做的功(1)表达式W G=mgh=mg(h1-h2),其中h表示物体起点和终点的高度差,h1、h2分别表示物体起点和终点的高度。
(2)正负物体下降时重力做正功;物体被举高时重力做负功,也可以说成物体克服重力做功。
(3)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。
2.重力势能(1)定义:物体由于位于高处而具有的能量。
(2)大小:等于物体所受重力与所处高度的乘积,表达式为E p=mgh,其中h 表示物体所在位置的高度。
(3)单位:焦耳,与功的单位相同。
重力势能是标量,正负表示大小。
(4)重力做功与重力势能变化的关系①表达式:W G=E p1-E p2。
②重力做正功,重力势能减小;重力做负功,重力势能增大。
3.重力势能的相对性和系统性(1)相对性①参考平面:物体的重力势能总是相对于某一水平面来说的,这个水平面叫做参考平面,在参考平面,物体的重力势能取作0。
②重力势能的相对性选择不同的参考平面,物体重力势能的数值是不同的。
对选定的参考平面,上方物体的重力势能是正值,下方物体的重力势能是负值,负值的重力势能,表示物体在这个位置具有的重力势能要比在参考平面上具有的重力势能小。
(2)系统性重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。
判一判(1)重力势能E p1=2 J,E p2=-3 J,则E p1与E p2方向相反。
()(2)同一物体的重力势能E p1=2 J,E p2=-3 J,则E p1>E p2。
()(3)在同一高度的质量不同的两个物体,它们的重力势能一定不同。
()提示:(1)×重力势能是标量,没有方向。
(2)√重力势能为正值,表示物体处于参考平面的上方,为负值表示物体处于参考平面的下方,而同一物体在越高的地方重力势能越大。
(3)×若选定两物体所处的水平面为参考平面,则两物体的重力势能均为0。
说明:(1)重力做功与路径无关,只与始末位置的高度差有关。
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高一物理专题复习重力势能机械能守恒动能定理功和能功率等六大部分精编习题集及详解答案第一部分重力势能机械能守恒定律班级姓名学号一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1.关于重力势能的说法正确的是()A.重力势能由重物本身因素决定B.重力势能有负值,因此说重力势能是矢量C.重力做功才有重力势能,重力不做功,物体就不具有重力势能D.重力做功引起重力势能变化2.关于重力、摩擦力做功的叙述中,下列叙述正确的是()A.物体克服重力做了多少功,物体的重力势能就增加多少B.重力对物体做功只与始、末位置有关,而与路径无关C.摩擦力对物体做功也与路径无关D.摩擦力对物体做功与路径有关3.下面的实例中,机械能守恒的是:()A.小球自由下落,落在竖直弹簧上,将弹簧压缩后又被弹簧弹起来。
B.拉着物体沿光滑的斜面匀速上升。
C.跳伞运动员张开伞后,在空中匀速下降。
D.木块沿光滑的斜面以速度v0从底端向上滑动的过程中。
4.下述说法正确的是()A.物体所受的合力为零,机械能一定守恒B.物体所受合力不为零,机械能一定不守恒C.物体受到重力、弹力以外的力作用时,机械能一定不守恒D.物体在重力、弹力以外的力做功时,机械能一定不守恒5.关于动能、势能和机械能,正确的说法是:()A.速度大的物体动能不一定大;B.机械能大的物体动能不一定大;C.质量大的物体重力势能一定大;D.形变大的物体弹性势能一定大。
6.当重力对物体做正功时,物体的重力势能和动能可能的变化情况,下面说法正确的是()A.重力势能一定增加,动能一定减小;B.重力势能一定减小,动能一定增加;C.重力势能一定减小,动能不一定增加;D.重力势能不一定减小,动能一定增加。
7.质量为m的小球,以速度v在高为H的光滑平台上运动,当它滑离平台下落经过高为h的某一点,它的()A.重力势能为mg(H—h)B.动能为mgh+m v2/2;C.动能的增加量为mg(H—h)D.机械能为mgH+ m v2/2。
8.如图1所示,两个质量相同的物体A和B,在同一高度处,A物体自由落下,B物体沿光滑斜面下滑,则它们到达地面时(空气阻力不计)()图1A.速率相同,动能相同B.B物体的速率大,动能也大C.A、B两物体在运动过程中机械能都守恒D.B物体重力所做的功比A物体重力所做的功多9.质量为2kg的铅球,从空中A点开始做自由落体运动,若铅球到达地面时的动能为36J,则铅球在A点时的重力势能为()A、288JB、144JC、72JD、36J*10.如图1所示,ABC和AD是两上高度相等的光滑斜面,ABC由倾角不同的两部分组成,且AB+BC=AD,两个相同的小球a、b从A点分别沿两侧斜面由静止滑下,不计转折处的能量损失,则滑到底部的先后次序是()A.a球先到B.b球先到C.两球同时到达D.无法判断二、填空题11.质量为2kg的钢球,从50m高处自由下落,下落2s时,钢球具有的动能为J,重力势能为J,此时钢球的机械能是J;钢球下落米时,钢球的动能和重力势能相等。
(取地面为参考平面,g取10m/s2)12.在40m高的塔顶,将质量1kg的物体,以20m/s的速度水平抛出,下落1s时,物体的重力势能为J,动能为J,落到地面物体的动能增加,机械能增加。
(取地面为参考平面,g取10m/s2)13.气球以10 m/s的速度匀速上升,当它上升到离地15 m高时,从气球里掉下一个物体,如果不计空气阻力,则物体落地时的速度为________m/s。
*14.如图10所示,劲度系数为k1的轻质弹簧两端分别与质量为m1,m2的物块1、2拴接,劲度系数为k2的轻质弹簧上端与物块2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态。
现施力将物块1缓慢地竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面.在此过程中,物块2的重力势能增加了____ ____,物块1的重力势能增加了______ _。
三、计算题15.如图所示,桌面距地面0.8m,一物体质量为2kg,放在距桌面0.4m的支架上。
(1)以地面为零势能位置,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中,势能减少多少?(2)以桌面为零势能位置时,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中势能减少多少?16.以10 m /s 的速度将质量是m 的物体从地面竖直向上抛出,若忽略空气阻力,求:(1)物体上升的最大高度。
(2)上升过程中何处重力势能和动能相等?(以地面为参考面)五 重力势能 机械能守恒定律参考答案1、D2、ABD3、AD4、D5、AB6、C7、C8、AC 9、D 10、 A11、400J 600J 1000J 25m 12、350J 250J 400J 013、20 m /s 14、 m 2g 2, m 1(m 1+m 2)()g 215、24J 8J 8J 8J 16、(1)5 m ,(2)2.5 m 。
第二部分 机械能守恒定律应用1班级 姓名 学号一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1.若不计空气的阻力,以下实例中运动物体机械能守恒的是 ( )A .物体沿斜面匀速下滑B .物体做竖直上抛运动C .物体做自由落体运动D .用细绳拴着小球,一端为圆心,使小球在竖直平面内做圆周运动2.设质量m=1.0kg 的物体从倾角为300,高2.0m 的光滑斜面由静止开始下滑,那么当它滑到斜面中点时刻所具有的机械能是(取地面为参考平面) ( )A 、零B 、20焦耳C 、40焦耳D 、10焦耳3.如图所示,物体在斜面上受到平行于斜面向下拉力F 作用,沿斜面向下运动,已知拉力F 大小恰好等于物体所受的摩擦力,则物体在运动过程中, ( )A 、作匀速运动;B 、作匀加速运动;C 、机械能保持不变;D 、机械能减小。
4.如图2所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,在弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的是 ( )A .重力势能和动能之和总保持不变B .重力势能和弹性势能之和总保持不变图2C.动能和弹性势能之和保持不变D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变5.一个人站在阳台上,以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出,不计空气阻力,则三个球落地时的速率:()A、上抛球最大B、下抛球最大C、平抛球最大D、三个球一样大6.图中圆弧轨道AB是在竖直平面内的1/4圆周,在B点,轨道的切线是水平的.一质点自A点从静止开始下滑,不计滑块与轨道间的摩擦和空气阻力,则在质点刚要到达B点时的加速度大小和刚滑过B点时的加速度大小分别为( )A.0,g B.g,g C.2g,g D.2g,2g的橡皮条和一根长为l2的绳子(l1<l2)悬7.如图所示,一根长为l于同一点,橡皮条的另一端系一A球,绳子的另一端系一B球,两球质量相等,现从悬线水平位置(绳拉直,橡皮条保持原长)将两球由静止释放,当两球摆至最低点时,橡皮条的长度与绳子长度相等,此时两球速度的大小为()A.B球速度较大B.A球速度较大C.两球速度相等D.不能确定8.如图所示,从H高处以v平抛一小球,不计空气阻力,当小球距地面高度为h时,其动能恰好等于其势能,则()A.h= B.h<C.h>D.无法确定*9.人站在h高处的平台上,水平抛出一个质量为m的物体,物体落地时的速度为v,以地面为重力势能的零点,不计空气阻力,则有:()A.人对小球做的功是B.人对小球做的功是C.小球落地时的机械能是D.小球落地时的机械能是*10.质量相同的小球A和B分别悬挂在长为L和2L的不伸长绳上。
先将小球拉至同一水平位置如图示从静止释放,当二绳竖直时,则:()A、两球速度一样大B、两球的动能一样大C、两球的机械能一样大D、两球所受的拉力一样大二、填空题11.以初速度v0竖直上抛一小球。
若不计空气阻力,在上升过程中,从抛到小球动能减少一半所经过的时间是___ __。
12.如图所示,mA=4kg,mB=1kg,A与桌面动摩擦因数μ=0.2,B与地面间的距离s=0.8m,A、B原来静止。
则B刚落到地面时的速度为m/s,B落地后,A在桌面上能继续滑行米才能静止下来。
(g取10m/s2)*13.如图所示,一根原长为L的轻质弹簧,下端固定在水平桌面上,上端固定一个质量为m的物体A,A静止时弹簧的压缩量为ΔL1,在A上再放一个质量也是m的物体B,待A、B静止后,在B上施加一竖直向下的力F,使弹簧再缩短ΔL2,这时弹簧的弹性势能为E P。
突然撤去力F,则B脱离A向上飞出的瞬间弹簧的长度应为。
这时B的速度是。
三、计算题14.如图所示,以速度v0=12m/s沿光滑地面滑行的小球,上升到顶部水平的跳板上后由跳板飞出,当跳板高度h多大时,小球飞行的距离s最大?这个距离是多少?(g=10m /s2)15.如图所示,让摆球从图中的A位置由静止开始下摆,正好摆到最低点B位置时线被拉断.设摆线长l=1.6 m,悬点到地面的竖直高度为H=6.6 m,不计空气阻力,求:(1)摆球落地时的速度。
(2)落地点D到C点的距离(g=10 m/s2)。
六机械能守恒定律应用1参考答案1、BCD2、B3、BC4、D5、D6、C7、A 8、C 9、BC 10、CD11、12、0.8 0.1613、L,14、h==3.6m =7.2m15、(1)v D=10.8 m/s (2)4 m。
第三部分机械能守恒定律应用2班级 姓名 学号一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的)1.关于机械能是否守恒的叙述,正确的是 ( )A .作匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B .作匀变速运动的物体机械能可能守恒C .外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D .只有重力对物体做功,物体机械能一定守恒2.一个物体由静止沿长为L 的光滑斜面下滑。
当物体的速度达到末速度一半时,物体沿斜面下滑的长度是 ( )A 、L/4B 、(-1)LC 、L/2D 、L/3.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a →b→c 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4.用力F把质量为m的物体从地面举高h时物体的速度为v ,则 ( )A .力F做功为mghB .重力做功为-mg hC .合力做功为D .重力势能增加为mg h5.如图所示,质量为m 的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m 的砝码相连,让绳拉直后使砝码从静止开始下降h 的距离时砝码未落地,木块仍在桌面上,这时砝码的速率为 ( )A .B .C .D .*6.质量不计的直角形支架两端分别连接质量为m 和2m 的小球A 和B 。