1、高一物理机械能第 1 页 共 4 页重力势能、机械能守恒1、重力势能(1)重力势能：(2) 重力势能的定义式：(3) 重力势能有相对性：(4) 重力势能是标量(5) 重力势能差值具有绝对性(6) 重力势能的变化，与重力做功的关系弹性势能：1关于重力做功与重力势能变化的下列说法中正确的是（ ）A物体从 A 点沿不同的路径运动到 B 点，重力势能的变化相同B物体在重力和弹力作用下做匀速运动，物体的重力势能一定不变C重力对物体做正功，物体的重力势能就增加D重力对物体做的功等于物体的重力势能的变化2如图所示，质量为 m 的小球从离桌面 H 高处由静止下落，桌面离地面高度为 h，若以桌面为参考面，则小球
2、落地时的重力势能及整个下落过程中重力势能的变化为（ ）3在水平地面上平铺着 n 块砖，每块砖的质量为 m、厚度为 h如果将这些砖用人工一块一块地叠放起来，则这些砖的重力势能的变化为（ ）4在水平地面上竖直放一个轻质弹簧，-有一小球从它的正上方自由下落，落在弹簧上并压缩弹簧，当物体的速度减为零时（ ）A物体的重力势能最大 B弹簧，和物体的弹性势能最大C物体的动能最大 D弹簧和物体的弹性势能最小5如图所示，质量为 m 的木箱静止在地面上，一人用一根轻质弹簧将木箱缓慢提高 h，若不计木箱动能的变化和弹簧的重力，则人做的功（ ）A等于 mgh B大于 mgh C小于 mgh D无法确定6一质量为 m=
3、5kg 的哑铃被人从离地面高 1m 处举高到离地面 2m 高处， 取 ，则（ ）g2/10smA哑铃在 2m 高处的重力势能为 100JB 哑铃在 2m 高处的重力势能一定不为零C若取地面为零势能参考平面，则此过程哑铃的重力势能增加量为 100JD无论取何处为零势能参考平面，在此过程中哑铃的重力势能增加量均为 50J2机械能守恒定律（1）推导：质量为 m 的物体自由下落过程中，经过高度 h1的 A 点时速度为 v1，下落至高度 h2的 B 点处速度为 v2。 高一物理机械能第 2 页 共 4 页可见：在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。同样可以证明：在
4、只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变（2）内容表述 ；（3）数学表达式： 即 E1= E2（4）适用条件 ：单个物体， 系统， ；例 1、下列实例（均不计空气阻力）中的运动物体，机械能守恒的应是（ ） A被起重机吊起的货物正在匀速上升 B物体做自由落体运动C物体沿粗糙斜面匀速下滑 D物体做平抛运动例 2、关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是 （ ） A做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 B做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒 C外力对物体所做的功等于 0 时，机械能一定守恒 D物体若只有重力做功，机械能一定守恒 例 3.如图所示，下列四个
5、选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图 A、 B、 C 中的斜面是光滑的，图 D 中的斜面是粗糙的，图 A、 B 中的 F 为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图 A、 B、 D中的木块向下运动，图 C 中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是例 4、如图 548 所示，一轻质弹簧固定于 O 点，另一端系一小球，将小球从与 O 点在同一水平面且弹簧保持原长的 A 点无初速地释放，让它自由摆下，不计空气阻力。在小球由 A 点摆向最低点 B 的过程中（ ）A. 小球的重力势能减少 B. 小球的重力势能增大C. 小球的机械能不变 D. 小球的机械能减少(5)一般步骤: （1
6、）选取适当的系统作研究对象，确定系统的研究过程（2）对研究对象进行受力分析，考察系统的机械能守恒条件（3）选取恰当零势能面，确定系统内各物体初、末态的机械能（4）运用机械能守恒定律，列出方程解题例 5.以 10m/s 的初速度从 10m 高的塔上水平抛出一颗石子，不计空气阻力,求石子落地时速度的大小(6)与动能定理的比较：图 548OBA高一物理机械能第 3 页 共 4 页当 堂 检 测1.下列说法正确的是：（ ）A、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。B、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。C、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守
7、恒。D、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。2.从离地高为 H的阳台上以速度 v 竖直向上抛出质量为的物体，它上升 h后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考面） （ ） A物体在最高点时机械能为 mg（Hh） B物体落地时的机械能为 mg（Hh） mv21C物体落地时的机械能为 mgH mv2 1D物体在落回过程中，经过阳台时的机械能为 mgH mv213.质量均为的甲、乙、丙三个小球，在离地面高为 h 处以相同的动能在竖直平面内分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑，则（ ） A三者到达地面时的速率相同 B三者到达地面时的动能
8、相同 C三者到达地面时的机械能相同 D以上说法都不正确 4.一个质量为 m 的物体以 的加速度竖直向下运动，则在此物体下降 高度的过程中，物体的（ ga2 h）A 重力势能减少了 B动能增加了 C机械能保持不变 D机械能增加了hmgh2 mgh四、练习 1、 下列叙述中正确的是（ ）A. 做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B. 做匀速直线运动的物体的机械能可能守恒C. 外力对物体做功为 0 ，物体的机械能一定守恒 D. 系统内只有重力和弹力做功时，系统的机械能一定守恒2、如图，一小球自 A 点由静止自由下落 到 B 点时与弹簧接触到 C 点时弹簧被压缩到最短若不计弹簧质量和空气阻力 在小球
9、由 ABC 的运动过程中( )A、小球和弹簧总机械能守恒 B、小球的重力势能随时间均匀减少 C、小球在 B 点时动能最大 D、到 C 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量3、质量为 m 的物体，在距地面 h 高处以 的加速度由静止竖直下落到地面。下列说法3g中正确的是（ ）A. 物体的重力势能减少 mgh B. 物体的动能增加 mgh3131C. 物体的机械能减少 mgh D. 重力做功 mgh4、如图所示，从高 H 的平台上，以初速度 vO抛出一个质量为 m 的小球，当它落到抛出点下方 h 处时的动能为( )A1/2mv 02+mgH B1/2mv 02+mgh CmgH-mgh
10、 D1/2mv 02+mg（H-h）ABC高一物理机械能第 4 页 共 4 页5、如图所示，距地面 h 高处以初速度 Vo 沿水平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列说法正确的是( )A物体在 c 点比 a 点具有的机械能大。 B物体在 a 点比 c 点具有的动能大。 C物体在 a、b、c 三点具有的动能一样大。 D物体在 a、b、c 三点具有的机械能相等。6、一个人稳站在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，如图所示，则（ ）A 人对踏板的压力大小等于人受到的重力大小B人只受到重力和踏板的支持力作用C人受到的力的合力对人所做的功等于人的重力势能和动能的增加量D踏板对人做的功等于人的机械能的增加量7、如图所示，让摆球从图中 A 位置由静止开始下摆，正好摆到最低点位置时线被拉断设摆线长 ，点离ml6.1地高 ，不计断绳时机械能损失，不计空气阻力，求：mH8.5（）摆球刚达点时的速度大小；（）落地时小球速度大小 8、轻弹簧 k 一端与墙相连，质量为 4kg 的木块沿光滑的水平面以 5m/s 的速度运动并压缩弹簧，求弹簧在被压缩过程中最大的弹性势能及木块速度减为 3m/s 时的弹性势能。
