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課時20　重力勢能　機械能守恒定律
1.重力勢能　重力勢能的變化與重力做功的關系
（1）重力做功只跟它的　　　　點和　　　　點的位置有關，跟路徑　　　　關.
（2）重力勢能的計算公式：Ep＝　　　　，重力勢能的大小與參考面　　　　關，重力勢能的變化與參考面　　　　關，通常選　　　　為參考面，重力勢能是　　　　與物體所組成的系統(tǒng)共有的.
（3）重力做正功時重力勢能將　　　　，物體克服重力做功時重力勢能將　　　　.
易錯提醒：重力勢能具有相對性、決定重力勢能大小的因素，這些搞不清是出錯的主要原因.
2.彈性勢能
彈性勢能的定義：發(fā)生彈性形變的物體由于　　　　作用具有的勢能叫作彈性勢能，彈性勢能的大小跟　　　　　　　　和　　　　有關.
3.機械能守恒定律
（1）勢能：相互作用的物體憑借其　　　　而具有的能量叫作勢能，勢能可分為　　　　勢能和　　　　勢能.
（2）機械能：物體的　　　　和　　　　的總和稱為物體的機械能，即E機械＝Ek＋Ep.
（3）內(nèi)容：在只有　　　　　　　　　　做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能　　　　，表達式為Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2.
易錯提醒：特別是有彈簧參與時，必須包括彈性勢能在內(nèi)的總機械能才能守恒，而解題時誤認為物體的機械能守恒導致錯誤.
1.重力勢能Ep1＝10 J，Ep2＝－10 J，則Ep1與Ep2方向相反.（　　）
2.重力做功WG＝－20 J時，物體的重力勢能減小20 J.（　　）
3.同一彈簧的長度不同時，其彈性勢能一定不同.（　　）
4.只有重力做功時，物體的機械能一定守恒.（　　）
1.重力做功　重力勢能
重力勢能的系統(tǒng)性：重力勢能是地球與物體所組成的系統(tǒng)共有的.
【例1】（2024屆南京合格性考試模擬）一滑塊從固定粗糙斜面無初速度滑下，在下滑的過程中（　　）
A.重力做的功等于重力勢能的減少
B.重力做的功小于重力勢能的減少
C.滑塊的動能增加，重力勢能減少，機械能增加
D.滑塊的動能增加，重力勢能減少，機械能不變
【例2】（2023屆淮安合格性考試模擬）小李將質(zhì)量為m的籃球（視為質(zhì)點）從距水平地面的高度為h處由靜止釋放，籃球多次彈起后靜止在地面上，籃球第n次彈起的高度hn＝（n＝1，2，3，…），重力加速度的大小為g.整個過程中，籃球受到的重力做的功為（　　）
A.0　　B.mgh　　
C.mgh　　D.2mgh
2.彈性勢能
（1）發(fā)生形變的物體不一定具有彈性勢能，只有發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢能.
（2）彈性勢能是彈力裝置和受彈力作用的物體組成的系統(tǒng)所共有的.
（3）彈力做功引起彈性勢能的變化.彈力做正功，彈性勢能減少；彈力做負功，彈性勢能增加.
【例3】（2024屆鎮(zhèn)江合格性考試模擬）如圖所示，在彈性限度內(nèi)，將一輕質(zhì)彈簧從伸長狀態(tài)變?yōu)閴嚎s狀態(tài)的過程中，其彈性勢能的變化情況是（　　）
A.一直減小　　B.一直增大　　
C.先減小再增大　　D.先增大再減小
3.機械能守恒定律
機械能守恒的情形：
①物體只受重力或彈簧彈力作用.
②只有系統(tǒng)內(nèi)的重力或彈簧彈力做功，其他力均不做功.
③雖有多個力做功，但除系統(tǒng)內(nèi)的重力或彈簧彈力以外的其他力做功的代數(shù)和為零.
④系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機械能的傳遞，系統(tǒng)內(nèi)外也沒有機械能與其他形式能之間的轉(zhuǎn)化.
【例4】（2023屆金壇合格性考試模擬）下列物體在運動過程中，機械能守恒的是（　　）
A.做自由落體運動的鐵球
B.在空中向上做勻速運動的氫氣球
C.沿粗糙的斜面向下做勻速運動的木塊
D.被起重機拉著向上做勻速運動的貨物
【例5】（2024屆南京合格性考試模擬）從高為h處以速度v0豎直向上拋出一個質(zhì)量為m的小球，如圖所示.若取拋出點小球的重力勢能為0，不計空氣阻力，則小球著地時的機械能為（　　）
A.mgh　　B.mgh＋m　　C.m　　D.m－mgh
1.（2024屆江蘇合格性考試模擬）在體育課上，某同學練習投籃，站在罰球線處用力將籃球從手中投出，恰好水平擊中籃板，則籃球在空中運動過程中（　　）
A.重力勢能增大，動能增大　　
B.重力勢能減小，動能減小
C.重力勢能增大，動能減小　　
D.重力勢能減小，動能增大
2.（2024屆鹽城合格性考試模擬）如圖所示，“巨石陣”中三塊巨石甲、乙和丙，若甲、乙重心離地高度相等，甲的質(zhì)量大于乙的質(zhì)量，乙的質(zhì)量大于丙的質(zhì)量，則三塊巨石的重力勢能（　　）
A.相等　　B.甲最大，丙最小
C.甲和乙相等，丙最小　　D.甲最大，乙和丙相等
3.（2024屆沛縣合格性考試模擬）如圖所示，小朋友站在“蹦蹦跳”上隨踏板跳躍，從狀態(tài)1到狀態(tài)2是著地后桿下的彈簧向上彈起并恢復原長的過程.在此過程中關于小朋友的重力勢能和彈簧的彈性勢能的變化，下列判斷正確的是（　　）
A.減小，增大　　B.減小，減小
C.增大，減小　　D.增大，增大
4.（2024屆鹽城合格性考試模擬）運動員把足球踢出后，不考慮空氣阻力，足球在上升過程中，重力做（　　）
A.正功，勢能轉(zhuǎn)化為動能　　B.正功，動能轉(zhuǎn)化為勢能
C.負功，勢能轉(zhuǎn)化為動能　　D.負功，動能轉(zhuǎn)化為勢能
5.（2024屆江蘇合格性考試模擬）如圖所示，桌面高度為h，質(zhì)量為m的小球，從離桌面高H處自由落下，不計空氣阻力，假設桌面處的重力勢能為零，關于重力勢能的說法正確的是（　　）
A.重力勢能是矢量，有正負之分
B.剛開始下落時的重力勢能為mg（H＋h）
C.落地時的重力勢能為零
D.落地時的重力勢能為－mgh
6.（2024屆江蘇合格性考試模擬）如圖所示，運動員將質(zhì)量為m的足球從地面上以速度v踢出，足球恰好水平擊中高為h的球門橫梁.以地面為零勢能面，不計空氣阻力，則足球在飛行過程中的機械能為（　　）
mv2　　B.mgh　　C.mv2＋mgh　　D.mv2－mgh
課時20　重力勢能　機械能守恒定律
【一過考點】
1.（1）起　終　無　（2）mgh　有　無　地面　地球　（3）減少　增加
2.彈力　彈簧的勁度系數(shù)　形變量
3.（1）位置　重力　彈性　（2）動能　勢能　（3）重力或彈力　保持不變
【二過易錯】
1.×　2.×　3.×　4.√
【三過典題】
【例1】A　【解析】滑塊從斜面下滑的過程中，重力做正功，重力勢能減少，重力做功等于重力勢能的變化量，因為斜面粗糙，所以摩擦力做負功，機械能減少，A正確.
【例2】C　【解析】籃球全程下落的高度為h，根據(jù)功的計算式，整個過程中，籃球所受重力做的功W＝mgh，C正確，A、B、D錯誤.
【例3】C　【解析】根據(jù)彈簧的彈性勢能的表達式Ep＝kx2可知，彈簧的形變量x越大，彈性勢能越大.將一輕質(zhì)彈簧從伸長狀態(tài)變?yōu)閴嚎s狀態(tài)的過程中，彈簧的形變量先減小后增大，所以彈性勢能先減小后增大，A、B、D錯誤，C正確.
【例4】A　【解析】做自由落體運動的鐵球，只有重力做功，機械能守恒，A正確；在空中向上做勻速運動的氫氣球，動能不變，重力勢能增大，則機械能不守恒，B錯誤；沿粗糙的斜面向下做勻速運動的木塊，有摩擦力做了功，所以機械能不守恒，C錯誤；被起重機拉著向上做勻速運動的貨物，動能不變，重力勢能增大，則機械能不守恒，D錯誤.
【例5】C　【解析】小球拋出后只有重力做功，所以機械能守恒，因此小球著地時的機械能與拋出時的機械能相同，為m，要注意題干中提到取拋出點小球的重力勢能為0，C正確.
【四過集訓】
1.C　2.B　
3.C　【解析】小朋友向上彈起至彈簧恢復原長的過程中，重力做負功，重力勢能增大，彈力做正功，彈性勢能減小，C正確.
4.D　【解析】足球在上升過程中，重力做負功，重力勢能增大，但是動能減小，原因是動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，D正確.
5.D　【解析】重力勢能只有大小，沒有方向，故為標量，A錯誤；因為以桌面為零勢能面，故剛開始下落時的重力勢能為mgH，B錯誤；落地時相對于桌面的高度為－h(huán)，故落地時的重力勢能為－mgh，C錯誤，D正確.
6.A　【解析】以地面為零勢能面，故足球在地面上的機械能E＝mv2，由于不計阻力，足球的機械能守恒，則飛行過程的機械能均為E＝mv2，A正確.

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