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2019-2020年高三物理 重力勢(shì)能 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式學(xué)案 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 ⒈掌握重力勢(shì)能及重力做功的特點(diǎn)。 ⒉知道彈性勢(shì)能。 ⒊會(huì)探究彈性勢(shì)能表達(dá)式的方法。 【自主學(xué)習(xí)】 ⒈物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力對(duì)它做的功只跟它的 和 的位置有關(guān)，而跟物體運(yùn)動(dòng)的 無(wú)關(guān)，重力功的公式為WG= 。 ⒉物體由于被舉高而具有的 叫做物體的重力勢(shì)能，常用EP表示，表達(dá)式EP= ，是 量。 ⒊重力勢(shì)能具有相對(duì)性，選擇不同 ，物體的重力勢(shì)能的數(shù)值是不同的，但重力勢(shì)能的差值是 。 ⒋重力做正功時(shí)，重力勢(shì)能 ，克服重力做功時(shí)，重力勢(shì)能 ， 重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系是 。 ⒌彈性勢(shì)能的大小與 和 有關(guān)。 ⒍彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系是 。 【典型例題】 例題⒈ 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體，置于水平地面上，其上表面豎直固定著一根輕彈簧，彈簧長(zhǎng)為L(zhǎng)勁度系數(shù)為k，現(xiàn)用手拉著上端的P點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)，直到物體離開(kāi)地面一段距離L，在這一過(guò)程中，P點(diǎn)的位移(開(kāi)始時(shí)彈簧處于原長(zhǎng))是H，這時(shí)物體重力勢(shì)能增加量為多少？ P 例題⒉ 彈簧的彈力F=KX，試?yán)闷骄ν茖?dǎo)出彈簧的彈簧勢(shì)能的表達(dá)式EP=KL2/2(規(guī)定彈簧原長(zhǎng)時(shí)的彈性勢(shì)能為零) 例題⒊ 在水平地面上放一豎直輕彈簧，彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量為2.0Kg的木塊相連，若在木塊上再作用一個(gè)豎直向下的力F，使木塊緩慢向下移動(dòng)0.10m，力F做功2.5J，此時(shí)木塊再次處于平衡狀態(tài)，力F的大小為50N，如圖所示，則 ⑴在木塊下降0.1m的過(guò)程中彈性勢(shì)能的增加量？ F ⑵彈簧的勁度系數(shù)？ 【針對(duì)訓(xùn)練】 ⒈關(guān)于重力勢(shì)能的下列說(shuō)法中正確的是（ ） 　A．重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定 B．重力勢(shì)能恒大于零 C．在地面上的物體，它具有的重力勢(shì)能一定等于零 　D．重力勢(shì)能實(shí)際上是物體和地球所共有的 2．關(guān)于重力勢(shì)能與重力做功，下列說(shuō)法中正確的是（ ） 　A．物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加 B. 在同一高度，將物體以初速度V0向不同的方向拋出到落地過(guò)程中，重力做的功相等，物體所減少的重力勢(shì)能一定相等 　C．重力勢(shì)能等于零的物體，不可能對(duì)別的物體做功 　D．用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，手的支持力做的功等于克服重力做的功與物體所增加的重力勢(shì)能之和 ⒊一實(shí)心的正方體鐵塊與一實(shí)心的正方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在水平地面上，下列結(jié)論正確的是（ ） 　A．鐵塊的重力勢(shì)能大于木塊的重力勢(shì)能 B鐵塊的重力勢(shì)能等于木塊的重力勢(shì)能C．鐵塊的重力勢(shì)能小于木塊的重力勢(shì)能 D．上述三種情況都有可能 ⒋當(dāng)物體克服重力做功時(shí)，物體的（ ） A重力勢(shì)能一定減少，機(jī)械能可能不變 B重力勢(shì)能一定增加，機(jī)械能一定增加 C重力勢(shì)能一定增加，動(dòng)能可能不變 D重力勢(shì)能一定減少，動(dòng)能可能減少 【能力訓(xùn)練】 ⒈離地面高度(不為零)相同的兩物體甲和已，已知M甲>M已，則(以地面為零勢(shì)面) （ ） A甲物體的勢(shì)能大 B已物體的勢(shì)能大 C甲.已兩物體的勢(shì)能相等 D 不能判斷 ⒉用繩子吊起質(zhì)量為M的物體，當(dāng)物體以加速度a勻加速上升H的高度時(shí)，物體增加的重力勢(shì)能為（ ） A MgH B HgH+Mga C M(g-a) D Mga ⒊沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一個(gè)物體到頂端，在下列說(shuō)法中正確的是（ ） A沿坡度小，長(zhǎng)度大的斜面上升克服重力做的功多 B沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C沿坡度長(zhǎng)，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 D以上幾種情況下克服重力所做的功一樣多 ⒋如圖所示，質(zhì)量為M的物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)輕彈簧，用手拉住彈簧上端將物體緩緩提高H，則人做的功（ ） F A 等于MgH B 大于MgH C 小于MgH D 無(wú)法確定 ⒌一物體靜止在升降機(jī)的地板上在升降機(jī)加速上升的過(guò)程中，地板對(duì)物體的支持力所做的功等于（ ） A物體勢(shì)能的增加量 B 物體動(dòng)能的增加量 C 物體動(dòng)能的增加量加上物體勢(shì)能的增加量 D物體動(dòng)能的增加量加上克服重力所做的功 ⒍質(zhì)量為100g的球從1.8m的高處落到水平板上，又彈回到1.25m的高度，在整個(gè)過(guò)程中重力對(duì)小球做的功？球的重力勢(shì)能變化了多少？ ⒎地面上平鋪N塊磚，每塊磚的質(zhì)量為M，厚度為H，如將磚一塊一塊的疊放起來(lái)，至少要做多少功？ W V ⒏ 在課本上的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，如何保證橡皮條第1，第2，第3，……第N次實(shí)驗(yàn)時(shí)做的功依次為W，2W，3W，……NW？ ⒐探究實(shí)驗(yàn)中若做出的W-V圖象，如圖所示，怎樣 才能證明W∝V2？ 0 V M1 M2 ⒑如圖所示，勁度系數(shù)為K1的輕彈簧兩端分別與質(zhì)量為M1和M2的物體栓接，勁度系數(shù)為K2的輕彈簧上端與物體M2栓接，下端壓在桌面上（不拴接），整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)施力將物塊M1緩緩地豎直上提，直到下面那個(gè)彈簧的下端剛脫離桌面，在此過(guò)程中，物塊M2的重力勢(shì)能增加了多少？ 【學(xué)后反思】 ___________________________________________________________________________ ____________________________________________________________________________ _________________________________________________________________ 參考答案 典型例題 ⒈ MgH-(Mg)2/K ⒉ 略 ⒊ 4.5J 500N/m 針對(duì)訓(xùn)練 ⒈ D ⒉ AB ⒊ C ⒋ C 能力訓(xùn)練 ⒈ A ⒉ A ⒊ D ⒋ B ⒌ CD ⒍ 0.55J 0.55J ⒎ n(n-1)MgH/2 ⒏ 略 ⒐ 略 ⒑ M2(M1+M2)g2/K2