3 / 10 2019最新粵教版高中物理必修2第四章第二節(jié)《動(dòng)能 勢(shì)能》導(dǎo)學(xué) 案 課前自主預(yù)習(xí) 1 .定義：一個(gè)物體能對(duì)其他物體做功 ，就說這個(gè)物體具有 - 2 .功和能：做功的過程就是能量 的過程.做了多少功 ,就有多少能 量.功是過程量，能量是狀態(tài)量，功是 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. 4 .我國“神舟”號(hào)飛船返回艙的質(zhì)量約是 3X103kg,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. 2.4 X 106 J B. 1.92X1010J C. 9.6 X 1010J D. 0 解析：根據(jù)動(dòng)能的計(jì)算公式 Ek=1mv2可知飛船的動(dòng)能為 9.6X1010 J,即C答案正 2 確。 答案：C 5 .關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法中正確的是（ ） A.物體的位置一旦確定，它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定 8 .物體與零勢(shì)面的距離越大 ，它的重力勢(shì)能也越大 C. 一個(gè)物體的重力勢(shì)能從一 5J變化到—3J,重力勢(shì)能減少了 D.重力勢(shì)能的減少量等于重力對(duì)物體做的功 解析：重力勢(shì)能的大小跟零勢(shì)能面的選取有關(guān) ，故A答案正確；物體離零勢(shì)能越高則 重力勢(shì)能越大，距離越大可以是在零勢(shì)能面下方，故答案B錯(cuò)誤；物體的重力勢(shì)能從-5J變 化到—3J,重力勢(shì)能增加了 2J,故答案C錯(cuò)誤；答案D所述正確。 答案：D 答案：1、能量2、轉(zhuǎn)化，發(fā)生轉(zhuǎn)化，能量轉(zhuǎn)化3、運(yùn)動(dòng)，重力，乘積 課堂互動(dòng)探究 知識(shí)點(diǎn)1功與能的關(guān)系 圖 4-2-1 新知探究 在安徽廣德太極洞內(nèi)，有一塊狀如臥兔的石頭。石頭正 中央有一個(gè)光滑圓潤(rùn)的小洞，如圖4-2-1所示。這個(gè)小洞是 怎么形成的呢？原來，在這塊石頭的上方，有水滴連接不斷地 從縫里滴落下來，而且總是滴落在同一個(gè)地方。幾百年過去 了,幾千年，甚至幾萬年 ……水滴鍥而不舍，日雕月琢，終于滴 穿了這塊石頭，成為今天太極洞內(nèi)的一大奇觀。 許多古今中外事業(yè)有成就的人，在前進(jìn)的道路上，不都是靠 這種 水滴石穿”的精神嗎？這個(gè)故事告訴我們做事一定要 專一，滴水穿石。 從物理的角度看，為什么水滴會(huì)把石頭給滴穿呢？水滴 從高處落下時(shí)重力對(duì)水滴 ,使得水滴落至石頭前的瞬間 具備一定的 ,也即水滴具有一定的 ，具有 的 多個(gè)小水滴長(zhǎng)時(shí)間堅(jiān)持對(duì)石頭 造成的 答案：做功，速度，動(dòng)能，動(dòng)能，做功 重點(diǎn)歸納 對(duì)功與能量的關(guān)系的理解 1、能量 (1)概念：一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉?，我們就說這個(gè)物體具有能量。 (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。如一個(gè)物體對(duì)外做功的本領(lǐng)很大 ，但它卻可以不對(duì)外做功，也就是說，一個(gè)物體可以具 有很大的能量，但它不一定要對(duì)外做功。 (3)形式：能量具有各種不同的形式 ，如機(jī)械能、內(nèi)能、光能、化學(xué)能等。 一切物體都具有能量，能量是物體的固有屬性，只是一種形式的運(yùn)動(dòng)對(duì)應(yīng)著相應(yīng)形式的 能。如由于機(jī)械運(yùn)動(dòng)而具有的能就成為機(jī)械能。 (4)能量是狀態(tài)量，是由物體的狀態(tài)所決定的，能量是標(biāo)量，單位是焦耳。 (5)實(shí)例 例如流動(dòng)的空氣可以做功，臺(tái)風(fēng)、龍卷風(fēng)可以拔起大樹、掀翻汽車、摧毀房屋 ，漲落的潮 汐能推動(dòng)水輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)、被舉高的巨石、拉開的弓都具有能量。 2、功是能量轉(zhuǎn)化的亮度 做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化。反之，轉(zhuǎn)化了多 少能量就說明做了多少功。 功和能的單位相同，在國際單位制中都是焦耳(J) 3、功和能的三點(diǎn)辨析 (1)功和能是兩個(gè)不同的物理量 ，不能理解為功就能量，能就是功； (2)功對(duì)應(yīng)著一個(gè)物理過程，能對(duì)應(yīng)著物體存在的一個(gè)狀態(tài)，所以功是一個(gè)過程量，能是 一個(gè)狀態(tài)量。 (3)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，不能理解成功轉(zhuǎn)化成了能量，也不能說物體具有多少功。 [例1](單選)有關(guān)功和能，下列說法正確的是() A .力對(duì)物體做了多少功，物體就具有多少能 B.物體具有多少能，就一定能做多少功 C.物體做了多少功，就有多少能量消失 D .能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式時(shí) ，可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少 解析：做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程 ，功是能量轉(zhuǎn)化的量度，不同形式的能量間可以相互 轉(zhuǎn)化，但能的總量保持不變。功是過程量，能是狀態(tài)量，二者不能等同，而且物體具有的能量不 可能完全去做功，故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤。物體做功的過程，是能量轉(zhuǎn)化的過程，不是能量消失的 過程，能量只能只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 ，而且可以用功來量度能量轉(zhuǎn)化的多少 ，故 選項(xiàng)C錯(cuò)誤，選項(xiàng)D正確。 答案：D 觸類旁通 1.(單選)關(guān)于功和能，下列說法中正確的是( ) A.功和能具有相同的單位，二者在本質(zhì)上是相同的，所以功就是能，功可以轉(zhuǎn)化為能 B.做功越多，物體的能就越多 C.能量轉(zhuǎn)化中，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多 D.功是物體能量的量度 解析：功和能雖然具有相同的單位，但二者有本質(zhì)的區(qū)別，也不能互相轉(zhuǎn)化，故A錯(cuò)；功 是過程量，能量是狀態(tài)量，一個(gè)物體具有的能量多，做功并不一定多，故B錯(cuò)；功是能量轉(zhuǎn)化的 量度，做的功越多，能量轉(zhuǎn)化越多，可知D錯(cuò),C正確。 答案：C 知識(shí)點(diǎn)2動(dòng)能 新知探究 如果我們用手直接將子彈扔向目標(biāo) ，則殺傷力很小，而從槍口射出的子彈殺傷力很大 ，因 為從槍口射出的子彈 很大,也很大；乒乓球從對(duì)面高速飛來 ，我們卻可以輕易抓住 它,因?yàn)槠古仪虻乃俣入m然很大，但 很小，故 也很??；如果是鉛球高速飛來，我們卻不 敢去接它，因?yàn)殂U球速度大而且 較大,窺夭7可見，運(yùn)動(dòng)物體的能量與物體的 和 都有關(guān)系。 答案：速度，動(dòng)能，質(zhì)量，動(dòng)能，質(zhì)量，動(dòng)能，速度，質(zhì)量 重點(diǎn)歸納 對(duì)動(dòng)能的理解 1、動(dòng)能的概念：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫動(dòng)能。 1 2 2、表達(dá)式： EK = — mv 2 文字表述：物體的動(dòng)能等于物體的質(zhì)量與它的速度的平方乘積的一半。 3、對(duì)動(dòng)能概念的理解 (1)動(dòng)能是標(biāo)量 動(dòng)能只與運(yùn)動(dòng)該物體質(zhì)量以及速率有關(guān) ，而與其運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，即動(dòng)能只有大小，沒有方 向。 (2)動(dòng)能是狀態(tài)量 速度是狀態(tài)量，一定質(zhì)量的物體，速率不同，動(dòng)能不同，動(dòng)能也是狀態(tài)量。 (3)動(dòng)能是相對(duì)量 選擇不同白參考系，物體的瞬時(shí)速度不同，也就有不同的動(dòng)能。在研究地表附近物體的運(yùn) 動(dòng)時(shí)，一般都是以地面為參考系。 [例2](雙選)關(guān)于物體的動(dòng)能，下列說法中正確的是( ) A. 一個(gè)物體的動(dòng)能可能小于零 B. 一個(gè)物體的動(dòng)能與參考系的選取有關(guān) C.兩質(zhì)量相同的物體若動(dòng)能相同 ，則物體的速度也一定相同 D.兩質(zhì)量相同的物體若動(dòng)能相同 ，則物體的速度不一定相同 思路點(diǎn)撥：物體的動(dòng)能由質(zhì)量和速度的大小決定 淇表達(dá)式為Ek=2mv2. 解析：因?yàn)関2是一個(gè)正值，所以物體的動(dòng)能不可能小于零，且速度的大小與參考系的選 取有關(guān)，所以動(dòng)能與參考系的選取有關(guān) ，選項(xiàng)A錯(cuò),B對(duì)；兩質(zhì)量相同的物體若動(dòng)能相同 ，則物 體的速度大小也一定相同，但方向可能不同，所以速度不一定相同，C錯(cuò)、D對(duì). 答案：BD 觸類旁通 2.(單選)在h高處，以初速度Vo向水平方向拋出一個(gè)質(zhì)量為 m的小球，不計(jì)空氣阻力 _ 1 2 8. _m(v0_j2gh) 2 1 ,2 C，、 D. - m(Vo -2gh) 2 小球著地時(shí)動(dòng)能為( ) A. 1m(Vo +^2gh)2 2 1 ,2 人.、 C. -m(Vo +2gh) 2 2 2 2 ,Vt =Vo + Vy=Vo +2gh , 2 解析：物體做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)落地速度為vt,由運(yùn)動(dòng)的合成和分解知 1 2 1 2 所以，小球著地的動(dòng)能為 Ek= — mvt =- m(v0 +2gh)。 2 2 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2006年5月20日全線 圖 4-2-2 建成.2010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 三峽水庫建成以來所面臨的規(guī)模最大的一次洪水挑戰(zhàn).經(jīng)國家防 總批準(zhǔn)，三峽水庫于2011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)，水庫水位已達(dá)到160.18米，如圖4-2-2所 示。 修筑大壩的目的是使水位 從而增加水的 ，而 轉(zhuǎn)化為水的 ,從而推動(dòng)渦輪機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)發(fā)電. 答案：上升,重力勢(shì)能，重力勢(shì)能，動(dòng)能 重點(diǎn)歸納 對(duì)重力勢(shì)能的理解 1、概念：由物體所處位置的高度決定的能量成為重力勢(shì)能。如聳立在峭壁上的石頭 ，水電 站水庫中的水都具有重力勢(shì)能。 2、重力的功：重力是由于地球的吸引而使物體受到的力 ，其方向豎直向下，在地面附近其大 小可看作恒量，G = mg。重力做功的特點(diǎn)是只與運(yùn)動(dòng)物體的起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān) ，而與運(yùn) 動(dòng)物體所經(jīng)過的路徑無關(guān)。 3、重力勢(shì)能 (1)表達(dá)式：Ep =mgh,即物體的重力勢(shì)能等于它所受重力的大小與所處高度的乘積。 (2)單位：焦耳，簡(jiǎn)稱“焦”，記為“ J” 4、重力勢(shì)能的“四性” (1)系統(tǒng)性：重力勢(shì)能是物體和地球所組成的系統(tǒng)共同具有的能量 ，不是地球上物體獨(dú)有 的，通常所說的物體的重力勢(shì)能是一種不確切的習(xí)慣說法。 (2)相對(duì)性：重力勢(shì)能 Ep =mgh與參考平面的選擇有關(guān)，式中的h是物體重心到參考平 面的高度。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Ep為正值；當(dāng)物體在參考平面之下時(shí) ，重力勢(shì)能Ep為負(fù)值。注意物體重力勢(shì)能的 正、負(fù)的物理意義是表示比零勢(shì)能大還是比零勢(shì)能小。 (3)參考平面選擇的任意性：視處理問題的方便而定 ，一般可選擇地面或物體運(yùn)動(dòng)時(shí)所達(dá) 到的最低點(diǎn)為零勢(shì)能的參考點(diǎn)。 (4)重力勢(shì)能變化的絕對(duì)性：物體從一個(gè)位置到另一個(gè)位置的過程中 ，重力勢(shì)能的變化與 參考平面的選取無關(guān)，它的變化是絕對(duì)的。我們關(guān)注的是重力勢(shì)能的變化 ，這意味著能的轉(zhuǎn)化 問題。 5、重力勢(shì)能的變化與重力做功的關(guān)系 重力勢(shì)能的變化過程，也是重力做功的過程，兩者密切相關(guān)。 (1)當(dāng)物體由高處運(yùn)動(dòng)到低處時(shí) Wg >0, Ep1 > Ep2,表明重力彳正功時(shí)，重力勢(shì)能減少，減 少的重力勢(shì)能等于重力所做的功。 2 kg,放在距桌面 (2)當(dāng)物體由低處運(yùn)動(dòng)到高處時(shí) Wg <0, Ep1 < Ep2 ,表明物體克服重力做功，重力勢(shì)能增 加,增加的重力勢(shì)能等于克服重力所做的功。 ［例3］如圖4- 2—3所示，桌面距地面的高度 h2=0.8 m,一物體質(zhì)量為 h1 = 0.4 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 hi=0.4 m,則物體在支架上 的重力勢(shì)能為 Ep1=mgh1 = 2X10X0.4 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 AEp= Ep2— Epi = - 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= mghi= 2X10X0.4 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）（2011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?。恢亓ψ鲐?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 圖 4-2-4 倫敦奧運(yùn)會(huì)，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)。盡管六位箭手的平均年齡 不足23歲，都是首次參加奧運(yùn)會(huì)的 新兵”，但是憑借著出色的實(shí) 力、穩(wěn)定的發(fā)揮，在倫敦奧運(yùn)賽場(chǎng)上演了 青春風(fēng)暴其中，程 明、方玉婷和徐晶攜手合作，連續(xù)戰(zhàn)勝多路強(qiáng)手晉級(jí)女子團(tuán)體 決賽，僅僅以一環(huán)之差不敵韓國女隊(duì)獲得銀牌。隨后開始的個(gè) 人賽上，戴小祥更是沖破了韓國、歐美選手的重重阻礙 ，贏得一 枚銅牌，為射箭隊(duì)贏得了男子個(gè)人賽的首枚獎(jiǎng)牌。 如圖4-2-4所示為中H逗手張娟娟，當(dāng)射箭手把弓拉滿后放 手就可以把箭射出去。這是因?yàn)槔瓭M的弓儲(chǔ)存 了,當(dāng)放手后，弓在恢復(fù)原狀時(shí)，弓對(duì)箭, 轉(zhuǎn)化為箭的 ，弓被拉滿時(shí)所儲(chǔ)存的能量叫 。 答案：能量，做功，動(dòng)能，彈性勢(shì)能 重點(diǎn)歸納 對(duì)彈性勢(shì)能的理解 1 .定義 發(fā)生彈性形變的物體，在恢復(fù)原狀時(shí)能夠?qū)ν饨缱龉?，因而具有能量，這種能量叫做彈性 勢(shì)能。 2 .對(duì)彈性勢(shì)能的理解 （1）彈性勢(shì)能是有發(fā)生彈性形變的物體各部分的相對(duì)位置決定的。如卷緊的發(fā)條 ，拉 長(zhǎng)或壓縮的彈簧，拉開白^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。 （2）彈性勢(shì)能跟形變的大小有關(guān)：物體的形變量越大 ，物體具有的彈性勢(shì)能就越大。 如彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān) ，被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度越大，恢復(fù)原狀 時(shí)對(duì)外界做的功就越多，彈簧彈性勢(shì)能就越大。 （3）彈性勢(shì)能也是系統(tǒng)所具有的 ，同重力勢(shì)能類似，彈性勢(shì)能的變化由彈力做功的多少 來量度，即W彈=-AEp彈，彈力做正功，彈性勢(shì)能減??；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加。彈性 勢(shì)能和重力勢(shì)能都是由相互作用的物體各部分的相對(duì)位置決定的能量 ，這種與相互作用 的物體的相對(duì)位置有關(guān)的能量叫勢(shì)能。 ［例4］如圖4 —2—5所示,質(zhì)量相等的兩物體中間連有一彈簧 ，現(xiàn)用力 F緩慢向上提物體 A,直到物體B恰好離開地面.開始時(shí)物體 A靜止在彈簧 4 上面.設(shè)開始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為 Epi,物體B剛要離開地面時(shí)，彈簧的彈 性勢(shì)能為Ep2,則關(guān)于Epi、Ep2大小關(guān)系及彈性勢(shì)能變化 AEp的說法中正確 I 的是（） TH A. C. Epi=Ep2 B. Epi >Ep2 AEp>0 D. AEp<0 解析：開始時(shí)彈簧形變量為 xi有kxi= mg.它離開地面時(shí)形變量為 X2, 有 kX2=mg.可得 Xi=X2，所以 Epi = Ep2,AEp= 0,選項(xiàng) A 對(duì). 答案：A 觸類旁通 4.（單選）下列說法中正確的是 （） A .任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能 B.物體只要發(fā)生了形變，就一定具有彈性勢(shì)能 C.物體處于某個(gè)位置，重力勢(shì)能的大小是唯一確定的 D.質(zhì)量大的物體，重力勢(shì)能一定大 解析：形變有彈性形變和非彈性形變，而發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢(shì)能 ，故A正 確B錯(cuò)誤。重力勢(shì)能的大小跟零勢(shì)能面的選取有關(guān) ，故C選項(xiàng)錯(cuò)誤，質(zhì)量大的物體如果離零 勢(shì)能面低或在零勢(shì)能面下方，重力勢(shì)能也可以很小，故D選項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：A 方法技巧易錯(cuò)易混實(shí)驗(yàn)透視 方法技巧 重力做功與重力勢(shì)能的變化 重力做功只跟物體的初位置和末位置的高度差有關(guān) ，跟物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān)。 Wg=— mg Ah=mg（h1一 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。重力 對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，物體的重力勢(shì)能增加，增加的重力勢(shì)能等于物體克服重力所做的功。 ［例5］在水平面上平鋪著 n塊相同的醇，每塊磚的質(zhì)量都為 m,厚度為do若將這n塊磚 一塊一塊地疊放起來，至少需要做多少功？ 解析：外力所做的功，等于組成的系統(tǒng)重力勢(shì)能的增加。 n塊磚平鋪在水平面上時(shí)，系 nd 統(tǒng)重心離地的高度為 d。當(dāng)將它們疊放起來時(shí)，系統(tǒng)重心離地的高度為型。所以，至少需要 做功 W = Ep2 -Epi = nmg ? -nmg = n（n-i）,mgd。 2 2 2 答案：見解析 觸類旁通 5.如圖4-2-6所示，一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為a的正方體與地面之間的 動(dòng)摩擦因素后0.i。為使它水平移動(dòng)距離 a，可以采用將它翻倒或向前勻 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 Q2 -1 mga = 0.414mga,平推前進(jìn)需克服摩擦力 做的功是Nmga = 0.1mga,故答案B正確。 答案：B 隨堂練習(xí) 一、單項(xiàng)選擇題 1 . 1.關(guān)于物體的動(dòng)能，正確的敘述是（） A.物體由于運(yùn)動(dòng)所具有的能，叫做動(dòng)能 B.物體的速度變化時(shí)，其動(dòng)能一定變化 C.物體的動(dòng)能發(fā)生變化時(shí)，其質(zhì)量一定變化 D.運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，因此物體的動(dòng)能一定不為零 解析：動(dòng)能是由于物體運(yùn)動(dòng)所具有的能，它的決定因素為物體的質(zhì)量和速度大小 ，與速度 方向無關(guān)，同時(shí)具有相對(duì)性，與參考系的選取有關(guān)，故選項(xiàng)A對(duì). 答案：A 2 .關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法不正確的是（） A.重力勢(shì)能具有相對(duì)性，在同一位置選取不同的零勢(shì)能面 ，重力勢(shì)能的數(shù)值可以不同 B.重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)能面的選取無關(guān) C.重力勢(shì)能具有系統(tǒng)性，物體的重力勢(shì)能是物體和地球共有的 D.選取不同的零勢(shì)面，重力勢(shì)能的變化量可以不同 解析：重力勢(shì)能具有相對(duì)性和系統(tǒng)性，而重力勢(shì)能的變化是絕對(duì)的. 答案：D 3 .兩個(gè)物體質(zhì)量之比為 1 ： 4,速度之比為4： 1，則兩個(gè)物體的動(dòng)能之比為 （） A. 1 ： 1 B. 1 ： 4 C. 4 ： 1 D, 2 ： 1 解析：由 Ek = 1mv2,E1 ： E2 = m1 V2=1 4- = 4 ： 1. 2 m2 v2 4 1 答案：C .雙項(xiàng)選擇題 4 .石塊自由下落，由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，重力做功10 J,則下列說法中正確的有（） A.由A到B,石塊的重力勢(shì)能增加了 10 J B.由A到B,石塊的重力勢(shì)能減小了 10 J 圖 4-2-7 C.由A至ij B,10 J的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為石塊的動(dòng)能 D.由A到B,石塊的動(dòng)能減小了 10 J 解析：重力做正功，重力勢(shì)能減少，而數(shù)值等于重力所做的功，故 選項(xiàng)B X1A錯(cuò)；減少的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 ，選項(xiàng)C X1D錯(cuò). 答案：BC 5 .如圖4—2 —7所示,某同學(xué)利用橡皮條將模型飛機(jī)彈出 ，在彈 出過程中，下述說法正確的是（） A.橡皮條收縮，彈力對(duì)飛機(jī)做功 B.飛機(jī)的動(dòng)能減小 C.橡皮條的彈性勢(shì)能減少 D.飛機(jī)的重力勢(shì)能減小，轉(zhuǎn)化為飛機(jī)的動(dòng)能 9 / 10 解析：橡皮條收縮，彈力對(duì)飛機(jī)做功，橡皮條的彈性勢(shì)能減小，飛機(jī)的動(dòng)能和重力勢(shì)能均 增加,故選項(xiàng)A、C正確. 答案：AC 6.關(guān)于重力勢(shì)能，以下說法中正確的是（ ） A .某個(gè)物體處于某個(gè)位置，重力勢(shì)能的大小是唯一確定的 8 .重力勢(shì)能為零的物體，也可能對(duì)別的物體做功 C.物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力勢(shì)能一定不變 D.只要重力做功，重力勢(shì)能一定變化 解析：由重力勢(shì)能表達(dá)式 Ep=mgh可知，由于高度h具有相對(duì)性，重力勢(shì)能的大小也具有 相對(duì)性，即處于某個(gè)位置的某個(gè)物體 ，在選擇不同的零勢(shì)面時(shí)，重力勢(shì)能的大小是不同的，故A 錯(cuò)。重力勢(shì)能為零的物體，是指物體處于零勢(shì)面上，并不能表明物體不具有做功的本領(lǐng) ，故B 正確。物體的重力勢(shì)能是由物體的重力和物體所處的高度共同決定的 ，只要物體的高度發(fā)生 變化，物體的重力勢(shì)能一定發(fā)生變化，例如物體沿斜面勻速下滑時(shí)，高度減小，重力勢(shì)能將減小， 故C錯(cuò)。重力的方向總是豎直向下的 ，重力做功時(shí)物體的高度肯定發(fā)生變化 ，重力勢(shì)能也一 定發(fā)生變化，D正確。 答案：BD 課后鞏固提升 一、單項(xiàng)選擇題 9 .關(guān)于動(dòng)能，下列說法正確的是（） A .質(zhì)量較大的物體的動(dòng)能一定大于質(zhì)量較小的物體的動(dòng)能 B.動(dòng)能既可為正值也可為負(fù)值 C.動(dòng)能不可能為負(fù)值 D.只有宏觀物體才具有動(dòng)能 解析：動(dòng)能的決定因素為物體的質(zhì)量和速率 ，且Ek =；mv2,它是由于物體的運(yùn)動(dòng)所具有 的，故選項(xiàng)A、B、D錯(cuò). 答案：C 10 關(guān)于重力勢(shì)能，下列說法正確的是（） A.重力勢(shì)能的大小只由重物本身決定 B.重力勢(shì)能與重力做功有關(guān)，重力勢(shì)能為零時(shí)，重力不做功 C.重力勢(shì)能是物體與地球組成的系統(tǒng)所共有的 D.在地面上的物體，它的重力勢(shì)能一定等于零 解析：由重力勢(shì)能的表達(dá)式知選項(xiàng) A錯(cuò)；由重力做功與重力勢(shì)能變化量的關(guān)系可知 B 錯(cuò)；由重力勢(shì)能的系統(tǒng)性知 C對(duì)；在地面上的物體，只要零勢(shì)面不選在地面上 ，它的重力勢(shì) 能一定不等于零，所以D錯(cuò). 答案：C 11 在水平面上豎直放置一輕質(zhì)彈簧 ，有一個(gè)物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈 簧到其速度為零時(shí)（） A.物體的重力勢(shì)能最大 B.物體的動(dòng)能最大 C.彈簧的彈性勢(shì)能最大 D.彈簧的彈性勢(shì)能最小 解析：當(dāng)物體速度減為零時(shí)，動(dòng)能為零，下落的高度最大，重力做功最大，重力勢(shì)能減小最 大，彈簧壓縮量最大，彈簧的彈性勢(shì)能最大，故選項(xiàng)C對(duì). 答案：C 12 如圖4—2—8所示，某物體分別沿三條不同的軌道 ，由離地高 A點(diǎn)滑至B點(diǎn)，軌道H光滑，軌道I、出均有摩擦，則重力做功最多的是 A.沿軌道I滑下 B.沿軌道n滑下 C.沿軌道出滑下 D.沿三條軌道滑下時(shí)重力做功相等 解析：重力做功與路徑無關(guān)，只決定于初、末位置的高度差. 答案：D 4 / 圖 4一 2 一 8 、雙項(xiàng)選擇題 13 關(guān)于彈力做功與彈性勢(shì)能的關(guān)系 關(guān)系的討論.下面的猜想有道理的是 （ ，我們?cè)谶M(jìn)行猜想時(shí) ） ，當(dāng)彈力做正功時(shí) ，當(dāng)彈力做正功時(shí) ，當(dāng)彈力做負(fù)功時(shí) ，當(dāng)彈力做負(fù)功時(shí) ，可以參考重力做功與重力勢(shì)能的 ，彈性勢(shì)能將增加 ，彈性勢(shì)能將減小 ，彈性勢(shì)能將增加 ，彈性勢(shì)能將減小 解析：重力做正功，重力勢(shì)能減少 ,重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大.彈力做功與彈性勢(shì)能的 A.彈力做功將引起彈性勢(shì)能的變化 B.彈力做功將引起彈性勢(shì)能的變化 C.彈力做功將引起彈性勢(shì)能的變化 D.彈力做功將引起彈性勢(shì)能的變化 11 / 10 變化相類似，故選項(xiàng)B、C正確. 答案：BC 14 為了使汽車的動(dòng)能變?yōu)樵瓉淼?4倍,下列措施中可行的是（） A .保持汽車的質(zhì)量不變，使汽車的速度提高為原來的 4倍 B.保持汽車的速度不變，使汽車的質(zhì)量提高為原來的 4倍 C.使汽車質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?2倍的同時(shí)，汽車速度也提高為原來的 2倍 1 一 D.使汽車速度變?yōu)樵瓉淼?4倍的同時(shí)，汽車質(zhì)量也減小到原來的 7倍 解析：由Ek = 2mv2,即可得答案b、D正確. 答案：BD 15 下列說法錯(cuò)誤的是（） A .物體克服重力做了多少功，物體的重力勢(shì)能就減少多少 B.重力對(duì)物體所做的功只跟起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置有關(guān) ，而跟該物體運(yùn)動(dòng)的路徑無關(guān) C.摩擦力對(duì)物體做功也與路徑無關(guān) D.物體沿不同路徑從一個(gè)位置移到另一個(gè)位置 ，克服摩擦阻力做的功一般不相等 解析：物體克服重力做功，即重力做負(fù)功，重力勢(shì)能相應(yīng)增加多少，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,重力做 功的特點(diǎn)是只與始末位置的高度差有關(guān) ，與運(yùn)動(dòng)路徑無關(guān)故選項(xiàng) B正確，摩擦力對(duì)物體做功 與路程有關(guān)，也即與路徑有關(guān)故選項(xiàng) C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確. 答案：AC 16 （2011年廣州七區(qū)期末）如圖4—2 —9所示,用恒力F將質(zhì)量為m 的物體沿固定斜面由底端勻速拉至頂端 ，則對(duì)這一過程下列說法正確的 是（） A.重力做正功 B.物體的重力勢(shì)能減少 C.物體克服重力做功 D.物體的重力勢(shì)能增加 解析：物體高度上升，重力做負(fù)功，物體的重力勢(shì)能增加，故答案A、B錯(cuò)誤；答案C、D 正確. 答案：CD 17 一質(zhì)量為 m= 5 kg的啞鈴被人從離地面 1 m處舉高到離地面 2 m高處,g取10 m/s2, 則() A.啞鈴在2 m高處的重力勢(shì)能為 100 J B.啞鈴在2 m高處的重力勢(shì)能一定不為零 C.若取地面為零勢(shì)能面，則最后啞鈴的重力勢(shì)能為 100 J D.無論取何處為零勢(shì)能平面，在此過程中啞鈴的重力勢(shì)能增加量均為 50 J 解析：選項(xiàng) A、B中均未選取零勢(shì)能面，故無法確定啞鈴的重力勢(shì)能的具體值為多少 ，所 以選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C正確；重力做功只跟始末位置的高度差有關(guān) ，高度差為1m,可知答案D 正確。 答案：CD 三.非選擇題 18 . 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-v2=2as 而 a = F,得到 v2=v0+2Fs m m 1 o 1 o 因此 Ek= 2mv =]mv0+Fs. 19 . 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 Av,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 v2—v0=2gh 在這段時(shí)間內(nèi)速度變化量為 加=丫「丫0,即vt= Av+ V0 得到 2gh= M—V0)(%+V0)= Av(2v0+ Av) Ep,長(zhǎng)度為l,現(xiàn)壓縮彈簧，并使 于是重力勢(shì)能減少了 Ep=mgh = 2m( zv)2+mv0Av. 20 .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 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10,則伸長(zhǎng)時(shí)彈簧的勢(shì)能為 121 2 Ep=2kx =2k(1 —10) 得到 1o=1 —x,x="“ 爺 在縮短時(shí)，彈性勢(shì)能為Ep = 2kx2 = 2k(l0-l，2) 得至ij l= l0 —x 即 l，= l-2x=l-2 2Ep # /10