20xx粵教版高中物理必修2第四章第二節(jié)動能勢能-閱讀頁
2024-12-29 13:31本頁面
【正文】 關(guān)注的是重力勢能的變化，這意味著能的轉(zhuǎn)化問題。 （ 1）當(dāng)物體由高處運動到低處時 210 PPG EEW ?? ， ，表明重力做正功時，重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功。 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能的變化量． 解析 ： 方法一：以桌面為零勢能面，物體在支架上的高度為 h1＝ m，則物體在支架上的重力勢能為 Ep1＝ mgh1＝ 210 J＝ 8 J 物體在桌面上的重力勢能為 Ep2＝ 0 重力勢能變化量為 ΔEp＝ Ep2－ Ep1＝－ 8 J. 負號表示物體從支架下落到桌面的過程中重力勢能是減小的． 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能減小，重力勢能減少量為 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，重力做功與起點和終點的高度差有關(guān) C．重力做正功，重力勢能增加 D．重力做負功，重力勢能增加 解析： 重力做功與起點和終點的 高度差有關(guān)，與路徑無關(guān)，所以 A 項錯， B 項正確；重力做正功，重力勢能減?。恢亓ψ鲐摴?，重力勢能增加， C 項錯， D 項正確． 答案 : BD 知識點 3 彈性勢能的改變 新知探究 倫敦奧運會，中國射箭隊派出了程明、方玉婷、徐晶和邢宇、戴小祥、劉招武的陣容出戰(zhàn)奧運。其中，程明、方玉婷和徐晶攜手合作，連續(xù)戰(zhàn)勝多路強手晉級女子團體決賽，僅僅以一環(huán)之差不敵韓國女隊獲得銀牌。 如圖 424 所示為 中國選手張娟娟 ，當(dāng)射箭手把弓拉滿后放 手 就 可 以 把 箭 射 出 去 。 答案： 能量，做功，動能，彈性勢能 重點歸納 對彈性勢能的理解 發(fā)生彈性形變的物體，在恢復(fù) 原狀時能夠?qū)ν饨缱龉Γ蚨哂心芰?，這種能量叫做彈性勢能。如卷緊的發(fā)條，拉長或壓縮的彈簧，拉開的弓，正在擊球的網(wǎng)球怕，撐桿跳運動員手中彎曲的桿等都具有彈性勢能。圖 423 圖 424 如彈簧的彈性勢能跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)，被拉伸或壓縮的長度越大，恢復(fù)原狀時對外界做的功就越多，彈簧彈性勢能就越大。彈性勢能和重力勢能都是由相互作用的物體各部分的相對位置決定的能量，這種與相互作用的物體的相對位置有關(guān)的能量叫勢能。重力勢能的大小跟零勢能面的選取有關(guān)，故 C 選項錯誤，質(zhì)量大的物體如果離零勢能面低或在零勢能面下方，重力勢能也可以很小，故 D 選項錯誤。 WG＝－ mgΔh＝ mg(h1－ h2) 重力對物體做正功時，物體的重力勢能減少，減少的重力勢能等于重力所做的功。 [例 5] 在水平面上平鋪著 n 塊相同的磚，每塊磚的質(zhì)量都為 m，厚度為 d。 n 塊磚平鋪在水平面上時，系統(tǒng)重心離地的高度為 2d 。所以，至少需要做功 m gdnndnm gndnm gEEWPP ???????? )1(212212。為使它水平移動距離 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做的功少 B．將它翻倒比平推前進做的功多 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 ? ，平推前進需克服摩擦力做的功是 mgamga ?? ，故答案 B正確。v21v22＝14重力勢能為零的物體，是指物體處于零勢面上，并不能表明物體不具有做功的本領(lǐng)，故 B 正確 。重力的方向總是豎直向下的，重力做功時物體的高度肯定發(fā)生變化，重力勢能也一定發(fā)生變化， D 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動，問運動位移為 s 后該物體的動能是多少？ 解：勻加速運動速度與位移的關(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，在一段時間內(nèi)物體的速度變化量為 Δv，求在該段時間內(nèi)物體的重力勢能改變量． 解：由勻加速運動速度與位移的關(guān)系 v2t－ v20＝ 2gh 在這段時間內(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，在伸長時測得其彈性勢能為 Ep，長度為 l，現(xiàn)壓縮彈簧，并使得其彈性勢能依然為 Ep，那么壓縮彈簧的長度應(yīng)該是多少？ 解：設(shè)彈簧原長為 l0，則伸長時彈簧的勢能為 Ep＝ 12kx2＝ 12k(l－ l0)2 得到 l0＝ l－ x， x＝ 2Epk 在縮短時，彈性勢能為 Ep＝ 12kx2＝ 12k(l0－ l′)2 得到 l′＝ l0－ x 即 l′＝ l－ 2x＝ l－ 2 2Epk
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