2019年高考物理考点一遍过考点24 重力做功与重力势能 含解析

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1、一、重力做功1．物体的高度发生变化时，重力要做功。物体被举高时，重力做负功；物体下落时，重力做正功。2．特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关。二、重力势能1．定义：物体由于被举高而具有的能量。2．大小：等于它所受重力与所处高度的乘积。3．表达式：Ep=mgh。4．单位：焦耳，与功的单位相同。5．相对性：重力势能总是相对选定的参考平面而言的（该平面常称为零势面）。6．系统性：重力势能是物体与地球所组成的系统共有的。三、对重力做功和重力势能的理解1．重力做功重力对物体所做的功只跟物体初、末位置的高度差有关，跟物体运动的路径无关。具体可从以下几方面

2、理解：（1）重力做功的多少，不受其他力做功的影响。不论有多少力对物体做功，重力做功只与重力、物体在重力方向上的位移有关。（2）重力做功不受运动状态、加速度等因素的影响。2．重力势能（1）系统性：重力势能是物体和地球所组成的系统共同具有的能量，不是地球上物体独有的，通常所说的物体的重力势能是一种不确切的习惯说法。（2）相对性：重力势能Ep=mgh与参考平面的选择有关，式中的h是物体重心到参考平面的高度。重力势能是标量，只有大小而无方向，但有正、负之分，当物体在参考平面之上时，重力势能Ep为正值；当物体在参考平面之下时，重力势能Ep为负值。注意物体重力势能的正、负的物理意义是表示比零势能大，还

3、是比零势能小。（3）参考平面选择的任意性。视处理问题的方便而定，一般可选择地面或物体运动时所达到的最低点所在水平面为零势能参考平面。（4）重力势能变化的绝对性：物体从一个位置到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选取无关，它的变化是绝对的。我们关注的是重力势能的变化，这意味着能的转化问题。注意：重力势能是一个标量，其正、负表示与参考平面上物体势能的相对大小，比较物体的重力势能的大小时，要带正、负号比较。重力势能的大小与参考平面的选取有关，即重力势能具有相对性，但重力势能的变化量则与参考平面的选取无关，具有绝对性。（2018·安徽省肥东县高级中学高一下学期期末模拟）如图所示，质量为

4、m的小球A沿高度为h倾角为θ的光滑斜面由静止滑下，另一质量与A相同的小球B自相同高度由静止落下。下列说法正确的是A．从释放至落地瞬间，重力对两球做的功相同B．落地前的瞬间A球的速度大于B球的速度C．落地前的瞬间A球重力的瞬时功率大于B球重力的瞬时功率D．从释放至落地瞬间，两球重力的平均功率相同【参考答案】A【名师点睛】解决本题的关键掌握重力做功的特点，以及知道平均功率和瞬时功率的区别，掌握这两种功率的求法。1．如图所示，质量为m的小球从高度为h的斜面上的A点滚下，经水平面BC后再滚上另一斜面，当它到达h/3处的D点时，速度为0，在这个过程中，重力做功为A．mgh/3B．2mgh/3C．mg

5、hD．0【答案】B【解析】根据重力做功的特点，知重力做功为W=mg(h–h/3)=2mgh/3，选项B正确。2．（2018·江苏省南通市第一中学高一下学期期中）如图所示，质量为m的飞机在水平甲板上，受到与竖直方向成θ角的斜向下的恒定拉力F作用下，沿水平方向移动了距离s，飞机与水平甲板之间的摩擦阻力大小恒为f，则在此过程中A．摩擦力做的功为–fsB．力F做的功为FscosθC．重力做的功为mgsD．力F做的功为Fssinθ【答案】AD【名师点睛】对物体受力分析，根据功的公式可以逐个求得各个力对物体做功的情况。要注意明确功的公式中的为力和位移之间的夹角。（2018·安徽省定远县育才学校高一能力

6、提升）物块A质量为m，置于光滑水平地面上，其上表面固定一根轻弹簧，弹簧原长为，劲度系数为k，如图所示。现将弹簧上端B缓慢的竖直向上提起一段距离L，使物块A离开地面，若以地面为势能零点，则这时物块A具有的重力势能为A．B．C．D．【参考答案】D【详细解析】物块刚A离开地面时，弹簧所受的弹力等于物块的重力，根据胡克定律得弹簧伸长的长度，由弹簧上端B缓慢的竖直向上提起的距离L，则物块上升的高度为h=L–x，以地面为势能零点，这时物块A具有的重力势能为，故ABC错误，D正确。故选D。1．（2018·吉林省长春外国语学校高一下学期期末）如图所示，质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度

7、为h。若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为A．mgh，减少mg(H–h)B．mgh，增加mg(H+h)C．–mgh，增加mg(H–h)D．–mgh，减少mg(H+h)【答案】D【名师点睛】物体由于被举高而具有的能叫做重力势能。对于重力势能，其大小由地球和地面上物体的相对位置决定。物体质量越大、位置越高、做功本领越大，物体具有的重力势能就越大，其表达式为。2．（2018·云南民族