【正文】 的量度． 3． 物體由于 而具有的能量稱為動(dòng)能，用 Ek 表示 ； 由物體所處位置的高度決定的能量，用 Ep 表示，大小等于物體所受 的大小與所處高度的 ，公式Ep＝ mgh. “神舟”號(hào)飛 船返回艙的質(zhì)量約是 3103kg，返回時(shí)進(jìn)入大氣層時(shí)的速度約是8km/s，它的動(dòng)能約是（ ） A． 106 J B． 1010J C． 1010 J D． 0 解析： 根據(jù)動(dòng)能的計(jì)算公式 2k 21mvE ?可知飛船的動(dòng)能為 1010 J，即 C答案正確。 （ 2）意義：能量反映的是物體具有對(duì)外做功本領(lǐng)的大小，而不是反映物體對(duì)外做功的多少。反之，轉(zhuǎn)化了多少能量就說明做了多少功?？梢?，運(yùn)動(dòng)物體的能量與物體的 和 都有關(guān)系。 答案 : C 知識(shí)點(diǎn) 3 重力勢(shì)能 新知探究 三峽大壩是世界第一大的水電工程，于 2021 年 5 月 20 日全線建成 .2021 年 7 月 19日，三峽大壩將迎來一次峰值在 65000 立方米每秒左右的洪水，堪比 1998 年長(zhǎng)江三峽河段的最高峰值，這也將 是三峽水庫(kù)建成以來所面臨的規(guī)模最大的一次洪水挑戰(zhàn)．經(jīng)國(guó)家防總批準(zhǔn)，三峽水庫(kù)于 2021 年 9 月 10 日零時(shí)正式啟動(dòng)第四次 175米試驗(yàn)性蓄水，至 18 日 19 時(shí)，水庫(kù)水位已達(dá)到 米 ，如圖422 所示。重力勢(shì)能是標(biāo)量，只有大小而無方向，但有正負(fù)之分，當(dāng)物體在參考平面之上時(shí)，重力勢(shì)能 pE 為正值；當(dāng)物體在參考平面之下時(shí)，重力勢(shì)能 pE 為負(fù)值。 圖 422 [例 3] 如圖 4－ 2－ 3所示，桌面距地面的高度 h2＝ m，一物體質(zhì)量為 2 kg，放在距桌面 h1＝ m 的支架上 (g 取 10 m/s2)，求：物體由支架下落到桌面的過程中重力勢(shì)能的變化量． 解析 ： 方法一：以桌面為零勢(shì)能面，物體在支架上的高度為 h1＝ m，則物體在支架上的重力勢(shì)能為 Ep1＝ mgh1＝ 210 J＝ 8 J 物體在桌面上的重力勢(shì)能為 Ep2＝ 0 重力勢(shì)能變化量為 ΔEp＝ Ep2－ Ep1＝－ 8 J. 負(fù)號(hào)表示物體從支架下落到桌面的過程中重力勢(shì)能是減小的． 方法二：物體由支架下落到桌面過程中重力做功 W＝ mgh1＝ 210 J＝ 8 J 重力做正功則重力勢(shì)能減小，重力勢(shì)能減少量為 8 J. 答案： 見解析 觸類旁通 3.（雙選） (2021 年惠陽高級(jí)中學(xué)期末 )關(guān)于重力做功，下列說法正確的是 ( ) A．重力做功與路程有關(guān) B，重力做功與起點(diǎn)和終點(diǎn)的高度差有關(guān) C．重力做正功，重力勢(shì)能增加 D．重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加 解析： 重力做功與起點(diǎn)和終點(diǎn)的 高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)，所以 A 項(xiàng)錯(cuò)， B 項(xiàng)正確；重力做正功，重力勢(shì)能減??；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加， C 項(xiàng)錯(cuò)， D 項(xiàng)正確． 答案 : BD 知識(shí)點(diǎn) 3 彈性勢(shì)能的改變 新知探究 倫敦奧運(yùn)會(huì)，中國(guó)射箭隊(duì)派出了程明、方玉婷、徐晶和邢宇、戴小祥、劉招武的陣容出戰(zhàn)奧運(yùn)。如卷緊的發(fā)條，拉長(zhǎng)或壓縮的彈簧，拉開的弓，正在擊球的網(wǎng)球怕，撐桿跳運(yùn)動(dòng)員手中彎曲的桿等都具有彈性勢(shì)能。 WG＝－ mgΔh＝ mg(h1－ h2) 重力對(duì)物體做正功時(shí)，物體的重力勢(shì)能減少，減少的重力勢(shì)能等于重力所做的功。為使它水平移動(dòng)距離 a ，可以采用將它翻倒或向圖 4－ 2－ 5 圖 426 前勻速平推兩種方法則（ ） A．將它翻倒比平推前進(jìn)做的功少 B．將它翻倒比平推前進(jìn)做的功多 C．兩種情況做功一樣多 D．兩種情況做功多少無法比較 解析： 將它翻到需克服重力做功為 ? ? m gam ga ? ，平推前進(jìn)需克服摩擦力做的功是 mgamga ?? ，故答案 B正確。 答案： CD 三．非選擇題 圖 4－ 2－ 9 10. 一質(zhì)量為 m 的物體受恒力 F的作用從速度 v0開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，問運(yùn)動(dòng)位移為 s 后該物體的動(dòng)能是多少？ 解：勻加速運(yùn)動(dòng)速度與位移的關(guān)系為 v2－ v20＝ 2as 而 a＝ Fm，得到 v2＝ v20＋ 2Fsm 因此 Ek＝ 12mv2＝ 12mv20＋ Fs. 11．一質(zhì)量為 m 的物體以 v0豎直下落，在一段時(shí)間內(nèi)物體的速度變化量為 Δv，求在該段時(shí)間內(nèi)物體的重力勢(shì)能改變量． 解：由勻加速運(yùn)動(dòng)速度與位移的關(guān)系 v2t－ v20＝ 2gh 在這段時(shí)間內(nèi)速度變化量為 Δv＝ vt－ v0，即 vt＝ Δv＋ v0 得到 2gh＝ (vt－ v0)(vt＋ v0)＝ Δv(2v0＋ Δv) 于是重力勢(shì)能減少了 Ep＝ mgh＝ 12m(Δv)2＋ mv0Δv. 12．已 知彈簧的勁度系數(shù)為 k，在伸長(zhǎng)時(shí)測(cè)得其彈性勢(shì)能為 Ep，長(zhǎng)度為 l，現(xiàn)壓縮彈簧，并使得其彈性勢(shì)能依然為 Ep，那么壓縮彈簧的長(zhǎng)度應(yīng)該是多少？ 解：設(shè)彈簧原長(zhǎng)為 l0，則伸長(zhǎng)時(shí)彈簧的勢(shì)能為 Ep＝ 12kx2＝ 12k(l－ l0)2 得到 l0＝ l－ x， x＝ 2Epk 在縮短時(shí)，彈性勢(shì)能為 Ep＝ 12kx2＝ 12k(l0－ l′)2 得到 l′＝ l0－ x 即 l′＝ l－ 2x＝ l－ 2 2Epk