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《重力做功》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、重力做功①如圖,一個質(zhì)量為m的物體,從高度是h1位置,豎直向下運(yùn)動到高度為h2的位置,求重力的功?②如圖,質(zhì)量為m的物體從高度是h1的A點(diǎn),沿著長為l傾斜的直線AB向下運(yùn)動到高度為h2的B點(diǎn),求重力的功?③如圖,質(zhì)量為m的物體由高h(yuǎn)1處的A點(diǎn)沿曲線運(yùn)動到高度為h2的B點(diǎn),求重力的功?重力做功的特點(diǎn)(1)重力所做的功只跟初位置和末位置的高度差有關(guān),跟物體運(yùn)動的路徑無關(guān)。(2)因?yàn)橹亓κ呛懔?,大小恒定,方向總是豎直向下,根據(jù)恒力做功的公式可知,重力做功的大小由重力大小和重力方向上位移的大小即豎直方向上的高度差決定,與其他因素?zé)o關(guān),所以只要起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置相同
2、,不論沿著什么路徑由起點(diǎn)到終點(diǎn),沿著直線路徑也好,沿著曲線路徑也好,重力所做的功相同。(3)重力做功的這個特點(diǎn),為我們提供了一個求重力做功的簡單而重要的方法,也正因?yàn)橹亓ψ龉τ写颂攸c(diǎn),才能引入重力勢能的概念。定義:相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能.重力勢能的概念:物體和地球之間的相互作用所具有的能量.定義:通俗地說,物體由于被舉高而具有的能量叫重力勢能,用符號Ep表示,物體的質(zhì)量越大,離地越高,重力勢能就越大。定義式:EP=mgh,即物體的重力勢能Ep等于物體的重量mg和它的高度h的乘積。單位:在國際單位制中是焦耳(J)。重力勢能是狀態(tài)量。重力
3、勢能是標(biāo)量,即只有大小,沒有方向。重力做的功等于重力勢能的減少物體克服重力做的功等于重力勢能的增加減少增加正負(fù)重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做的功等于重力勢能的減少量考慮到一個物體的改變量都是指末狀態(tài)減去初狀態(tài)的,所以上邊的三個關(guān)系式可以改寫成重力所做的功為:WG=mgΔh=mg(h1-h2)=—mg(h1-h2)WG=-△EP=EPl-EP2綜上所述,可得關(guān)于重力勢能的變化與重力做功的關(guān)系的普遍結(jié)論是: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;重力對物體做負(fù)功(或者說物體克服重力做功)時,物體的重力勢能增加,增加的重力勢能
4、等于物體克服重力所做的功;其定量關(guān)系式為:WG=-△EP=EPl-EP2即重力對物體所做的功等于物體重力勢能的增量的負(fù)值。只要重力做功不等于零,重力勢能就發(fā)生變化;也只有在重力做功不等于零時,重力勢能才發(fā)生變化。以上結(jié)論不管是否有其他力對物體做功,也不管物體怎樣運(yùn)動均成立。重力勢能的相對性:h指的是物體所處位置到零高度面的距離,這個面也規(guī)定為勢能的零點(diǎn),如果在零高度面以上h則為正,重力勢能也為正;在零高度面以下h則為負(fù),重力勢能也為負(fù)。*只有規(guī)定了零勢能面,物體的重力勢能才有了意義,參考面選取是任意的,通常選地面為零勢能參考面。選取不同的參考平面,物體的
5、重力勢能的數(shù)值不同。對一個確定的過程,重力做功和重力勢能變化與參考面的選擇無關(guān)??偸侵亓菽艿牟钪?,而這個差值并不因選擇不同的參考平面而有所不同。重力勢能是屬于系統(tǒng)的如果沒有地球,就沒有重力,也就談不上重力勢能了,所以重力勢能是屬于物體與地球所組成的系統(tǒng)所有的。(重力勢能的這個特點(diǎn)與動能不同,動能是運(yùn)動物體單獨(dú)具有的)通常我們說物體具有多少重力勢能,只是一種簡略的習(xí)慣說法(嚴(yán)格地說應(yīng)是,某物體與地球這一系統(tǒng)具有多少重力勢能)。勢能是系統(tǒng)由于其中各物體之間存在相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫勢能.而且是由于各物體的相對位置決定的。不管是哪一種形式的能
6、量,勢能都是系統(tǒng)所共有的。關(guān)于重力做功和物體的重力勢能,下列說法中正確的是()A.當(dāng)重力對物體做正功時,物體的重力勢能一定減少B.物體克服重力做功時,物體的重力勢能一定增加C.地球上任何一個物體的重力勢能都有一個確定值D.重力做功的多少與參考平面的選取無關(guān)物體在運(yùn)動過程中,克服重力做功為50J,則()A.重力做功為50JB.物體的重力勢能一定增加50JC.物體的動能一定減少50JD.重力做了50J的負(fù)功以40m/s的初速度豎直向上拋出一個物體,經(jīng)過t秒后,物體的重力勢能是動能的3倍,g=10m/s2,則t的大小為()A.2秒B.3秒
7、C.4秒D.6秒點(diǎn)評:重力做功等于重力勢能變化的負(fù)值,所謂變化,通常指末狀態(tài)的勢能減去初狀態(tài)的勢能。在離地面80m高處由靜止開始釋放一質(zhì)量為0.2kg的小球,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,以最高點(diǎn)所在水平面為零勢能面。求:(1)第2s末小球的重力勢能;(2)第2s內(nèi)重力勢能變化了多少?在水平地面上平鋪著n塊相同的磚,每塊磚的質(zhì)量都為m,厚度為d。若將這n塊磚一塊一塊地疊放起來,至少需要做多少功?如圖所示,輕質(zhì)繩子繞過光滑的定滑輪,它的一端拴住一個質(zhì)量是10kg的物體,人豎直向下拉繩子,使物體處于靜止?fàn)顟B(tài)。AB長4m,然后人拉著繩子的另一端沿水平方向緩慢
8、地由A移動到C,A、C相距3m,在這個過程中人做的功為多少?