53重力做功与重力势能的改变----功能关系

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重力做功与重力势能的改变----功能关系

1、重力做功特点

重力做功与路径无关，只与___________有关。如：重力为mg的某物体从A运动到B点，无论路径如何，只要A与B的高度为h，重力做功总为WG=______，或WG=______。 2、重力势能及重力势能的改变 （1）重力势能

物体由于被举高而具有的能叫重力势能，其表达式为EP=mgh其中h为质点相对于相对__________的竖直高度，重力势能值是_______（“绝对值”或“相对值”） （2）重力势能的改变

_______是引起重力势能变化的原因。_____做功的多少是量度重力势能改变量多少的标志。若_____做正功，则重力势能减少；若_____做负功，则重力势能增加。重力势能的改变与零势能面的选取____（“关” 或“无”）。 3、功能关系

做功过程就是能量转化过程，做功的数值标志着能量转化的数值。（1）重力做功与重力势能改变量之间关系WG=_____

（2）_______________________等于系统机械能的改变量，即WT=___________ （3）一对相互作用的_____________________的绝对值等于系统内能增加量，即Q=______其中Δs味相互接触的两物体相对位移。 主题一、重力做功特点

例题1．若物体m分别沿不同的路径Ⅰ和Ⅱ从A滑到B，如图所示，则重力所做的功为( )

A．沿路径Ⅰ重力做功最大 B．沿路径Ⅱ重力做功最大

C．沿路径Ⅰ和Ⅱ重力做功一样大 D．条件不足不能判断

主题二、重力做功与重力势能改变之间关系

例题2．一质量为5kg的哑铃被人从离地面高1m的桌面处缓慢举高到离地面2m高处，g取10m/s2，则在举高过程中( )

A．哑铃克服重力做功50J B．哑铃的重力势能增加50J

C．若加速举起哑铃，则哑铃重力势能改变量增多

D．若选桌面为零势能面，则哑铃的重力势能增加量会减少 主题三、机械能的改变

例题3．一质量为1kg的物体从静止开始匀加速竖直下落，经2s落地，落地的速度大小为18m/s，若重力加速度g取10m/s2，则( )

A．物体的重力势能减少了200J B．物体的机械能减少了180J C．重力对物体做功为180J D．物体的动能增加了162J 变式2．如图所示是一个乒乓球沿竖直方向运动时的频闪照片， 设空气阻力不可忽略，则由照片可分析的结论是( ) A．乒乓球正在上升 B．乒乓球正在下降

C．乒乓球的加速度向下 D．上升时机械能减少，下落时机械能增加

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主题四、系统克服摩擦力做功与内能变化

例题4．如图所示，长木板A放在光滑水平地面上．小物块B放在木板最左端．第一次将木板A固定，并用水平力F将物块B沿板拉到板的右端；第二次不固定木板A，仍用水平力F将物块沿板拉到板的右端；在这两种情况下( ) A．两种情况下力F做功相等 B．第二次力F做功多

C．两种情况下摩擦生热相等 D．第二次摩擦生热多

主题四、系统克服摩擦力做功与内能变化

变式3．水平传送带在外力的带动下始终以速度v匀速运动，某时刻放上一个小物体，质量为m，初速度大小也是v，但方向与传送带的运动方向相反，已知小物体与传送带间的动摩擦因数为μ，最后小物体的速度与传送带相同．在小物体与传送带间有相对运动的过程中，滑动摩擦力对小物体的功为W，摩擦生热为Q，则下面的判断中正确的是( )

A．W＝0，Q＝0 B．W≠0，Q＝0 C．W≠0，Q≠0 D．W＝0，Q≠0

主题四、系统克服摩擦力做功与内能变化

变式4．如图所示，水平足够长的传送带始终以速度v匀速运动，现将一质量为m的物块轻放于A端，最终物块达到速度v. (1)在物块速度由零加速至v的过程中，摩擦力对物块做的功？若已知AB间距为L，物块与传送带间动摩擦因数为μ，则每次传动中摩擦力做功等于μmgL吗？ (2)每次传动过程中，因摩擦增加的内能是多少？

(3)由于放上物块，带动传送带的电动机要多消耗的电能为多少？

11．如图3－3所示，质量为m的物体在水平传送带上由静止释放，传送带由电动机带动，始终保持以速度v匀速运动，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，物体过一会儿能保持与传送带相对静止，对于物体从静止释放到相对传送带静止这一过程．求 (1)系统内能增加量； (2)因为传送物体， 电动机额外输出的能量



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功能关系的强化训练

1．一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽略．某段下落中，运动员重力势能的改变( ) A．与重力势能零点的选取有关 B．与重力、弹性力做的总功有关 C．仅与重力做功的多少有关

D．若空气阻力不能忽略，则无法确定重力势能的改变

2．一个物体从空中落下，在这个过程中，重力对它做的功为2000J，物体克服空气阻力做的功为100J.则在这一过程中，物体的重力势能( ) A．减小了2000J B．减小了2100J C．增加了2000J D．减小了1900J

3.当物体克服重力做功时，下列关于物体的重力势能和动能的说法中正确的是() A. 重力势能减少，动能一定减少 B. 重力势能减少，动能一定增加 C. 重力势能增加，动能一定增加 D. 重力势能增加，动能可能不变

4．某人将一静止在地面上的物体提到高空，此过程中重力做功W1，阻力做功W2，人对物体做功W3，取地面重力势能为零，则( ) A．物体的重力势能为W1 B．重力势能为W3

C．物体的动能为W3－W2－W1 D．物体的动能为W3＋W2＋W1

5.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下物体机械能的变化情况是( ) A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小

C．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况 D．三种情况中，物体的机械能均增加

6.竖直向上抛出一个物体，由于受到空气阻力作用，物体落回抛出点的速率小于抛出时的速率，则在这过程中( ) A．物体的机械能守恒 B．物体的机械能不守恒

C．物体上升时机械能减小，下降时机械能减小 D．物体上升时机械能增大，下降时机械能减小

7．如图，木块A放在木板B的左端， A、B间接触面粗糙，用恒力F将木块A拉到木板B的右端．第一次将B固定在水平地面上，第二次将B放在光滑水平地面上，则前后两个过程中相同的量是( ) A．物块A运动的加速度 B．物块A的运动时间 C．力F对物块A做的功 D．系统产生的摩擦热

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