发布时间 : 星期一 文章第五章机械能更新完毕开始阅读b44e815714791711cc791798
7．下列实例中利用物体的动能做功，为人类服务的是（ ）。 （A）自然界中海浪冲击海堤
（B）用质量很大的铁砣的摆动来捣毁待拆除的建筑物 （C）流动的水推动水轮机
（D）行驶的公共汽车撞上了人行道，撞坏了居民房的墙壁 （E）交通车辆靠站前的“趟”车 （F）利用下落的重锤打桩 （G）龙卷风把耕牛卷到天空
B组
8．试估算下列物体动能的大小： （1）你自己在短跑时的最大动能。
（2）一枚面值为1元的硬币，从10层楼的阳台上自由下落到地面上时的动能。
（3）一辆时速为100km/h的列车上，有人随手向窗外丢出一个啤酒瓶，该啤酒瓶的动能。
9．一个质量为1kg的小球，以2m/s的速度沿水平方向向墙壁运动，碰撞后以原来的速率反向弹回，则在碰撞过程中，小球的速度变化了______m/s，动能变化了______J。
10．物体做自由落体运动，下落1m和下落2m时，物体的动能之比是_____，下落第1s末和第2s末的动能之比是_______。
11．一个质量为m、初速度为v0的木块，在受到滑动摩擦力为Ff的足够大的水平面上滑动，试求：
（1）木块滑行的最大距离s。 s
（2）木块滑行到2 时，木块的动能。
12．质量10g、以800m/s的速度飞行的子弹与质量60kg、以10m/s的速度奔跑的运动员，哪一个动能更大一些？
D 重力势能
一、学习要求
理解重力势能的概念，理解影响重力势能大小的因素，理解重力势能及重力势能的改变量与零势能面的选取之间的关系。知道重力做功与路径无关的特点。知道弹性势能。通过对重力势能表达式的研究，感受物理知识的产生过程。通过对势能概念的学习，体验物理理论源于实践高于实践。
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二、要点辨析 1．理解重力势能
重力势能是指与物体的位置高度有关的能量，本质上是由于物体受重力作用而产生的。重力势能是状态量，即对应于某一时刻或某一位置的量。重力势能是标量，只有大小，没有方向。
重力势能的大小具有相对性，我们知道高度是相对的，所以重力势能的大小也是相对的，要确定物体的重力势能的值，就必须先确定零势能面。若零势能面选取不同，则同一物体在同一位置的重力势能的值也不同，所以重力势能的值是相对的；但物体在两个确定位置间移动时其重力势能的变化量是绝对的，即使选取不同的零势能面，重力势能的变化量仍是相同的。重力势能有正负，重力势能为正，表示物体在零势能前以上；重力势能为负，表示物体在零势能面以下。
2．参考平面的选择原则
前面我们在研究物体机械运动规律时要选取参照物，我们在确定物体的重力势能时，要确定参考平面。那么，参考平面该如何来选取呢？从理论上来讲，它们的选取是任意的，但在实际问题中，我们要视问题研究是否方便而定。在大部分情况下选取地面为参考平面，这是因为我们生活在地球表面上，但这并非一成不变。如当我们研究整个长江流域各地水位时往往以海平面的高度为零。而当我们研究楼房窗台上摇摇欲坠的花盆的重力势能时，可以取地面为零势能面。但当我们研究三楼走廊里的吊灯时，则往往以三楼楼面为零势能面。当我们在实验桌上做实验时，则一般取桌面为零势能面。总之，参考平面的选取应有利于我们对问题的研究。
三、例题分析
【例】如图5－16所示，物体质量为m，放在桌面B上，桌面离地面A的距离为h1，离天花板C的距离为h2。分别以A、B、C为零势能面计算物体的重力势能。如果物体从桌面B落到地面A，则分别以A、B、C为零势能面计算物体的重力势能的变化。
【分析】重力势能的表达式为Ep＝mgh，通过计算可说明，重力势能的大小与零势能面的选取有关，而重力势能的变化与零势能面的选取无关。
【解答】计算重力势能：以A为零势能面，EpA＝mgh1， 以B为零势能面，E pB＝0， 以C为零势能面，E pC＝mgh2。
计算重力势能变化：以A为零势能面，ΔEpA＝0－mgh1＝－mgh1， 以B为零势能面，ΔEpB ＝－mgh1－0＝－mgh1，
以C为零势能面，ΔEpC＝－mg（h1＋h2）－（－mgh2）＝－mgh1。
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上述三种情况，ΔEp值相同，说明在讨论势能变化时与零势能面的选取无关。
四、基本训练 A组
1．一块质量为1.2kg的砖在8m高处的楼顶上所具有的重力势能是_____。
2．一只0.1kg的电灯具有2.45J的重力势能，那么该电灯悬挂的高度是______。
3．某人站在高为30m的塔顶上，由静止开始释放一个质量为200g的小铜球，那么在开始的2s内小铜球的重力势能减少了____J。
4．下列实例中利用物体具有的重力势能为人类服务的是（ ）。 （A）自然界发生的山体滑坡 （B）高楼阳台边上放着的花盆 （C）被举高的打桩用的重锤 （D）射箭前把弓拉满
5．质量为2kg的物体放在高为0.9m的桌面上，以地面为零势能面，g取10m/s2，它的重力势能是多大？若以2m深的坑底为参考平面，它的重力势能又是多少？
6．图5－17所示为一种绷床运动，图中虚线PQ是弹性绷床的原始位置，MN是地面，A为运动员抵达的最高点；B为运动员刚抵达绷床时刻的位置；C为运动员的最低点。以地面为零势能面，分析运动员在上述三个位置分别具有动能、重力势能和弹性势能中的哪些能？
7．有一个重10N的重物，放在升降平台上，离地面高为2m，接着平台缓慢地竖直向上升高了3m。若以地面为参考平面，求升高后这个重物的重力势能是多大？
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B组
8．一人身高1.7m，质量为80kg，立定摸高2.2 m，跳起时摸高2.6m，设人的重心在身高的一半处，以地面为零势能面，g取10m/s2，则此人在立定跳高过程中重力势能最多增加多少？跳到最高时人的重力势能约为多少？
9．一本质量为0.4kg的书，从离地面1.8m高的书架上掉到地上，若以1m高的桌面为零势能面，书本下落过程中重力势能减少了_____J；以地面为零势能面，书本下落过程中重力势能减少了______J。（g取10m/s2）
10．一个如图5－18所示的连通器，A、B两管的横截面积均为S，内盛密度为ρ的液体，液面高度差为h。若打开底部中央的阀门K，液体发生流动，最终两边液面相平齐。在这过程中液体的重力势能是增加还是减少？变化了多少？
E 功和能量变化的关系
一、学习要求
知道力对物体做功与物体动能变化的关系，知道重力做功与重力势能变化的关系，知道功是能量变化的量度。通过本节学习认识用功来量度能量变化的方法，感悟物质世界中功与能的广泛联系。
二、要点辨析
1．外力做功与动能变化的关系
外力做功的大小等于动能的变化量，外力做正功时，物体动能增大，外力做负功时动能减少。
2．重力做功的特点
重力做功的特点是重力对物体所做的功的大小，只跟起点和终点的位置有关，而跟物体
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