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高中物理编辑
【jb1000精品】高一下期末考试必备复习学案(6大环节高效复习):7.4重力势能[有解析]
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  • 资源类别学案
    资源子类复习学案
  • 教材版本人教版(现行教材)
    所属学科高中物理
  • 适用年级高一年级
    适用地区全国通用
  • 文件大小1893 K
    上传用户meiren
  • 更新时间2013/6/5 19:57:14
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资源简介

 2.重力势能的三个性质

(1)重力势能的相对性

由于重力势能表达式为Ep=mgh,高度h的相对性决定了重力势能具有相对性。分析表中数据可知,对于同一物体,选取不同的水平面作为零势能面,其重力势能具有不同的数值,即重力势能的大小与零势能面的选取有关。

 (2)重力势能变化的绝对性

物体在两个高度不同的位置时,由于高度差一定,重力势能之差也是一定的,即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关。

(3)重力势能的系统性

重力是地球对物体吸引而产生的,如果没有地球对物体的吸引,就不会有重力,也不存在重力势能,所以重力势能是这个系统共同具有的,平时所说的“物体”的重力势能只是一种简化的说法。

【特别提醒】(1)零势能面的选择是任意的,在实际应用中,应以解决问题方便为原则选择零势能面。

(2)如果在同一个问题中涉及多个物体的重力势能,必须选取一个统一的参考平面。

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【典例1】如图所示,桌面距地面0.8 m,一物体质量为2 kg,放在距桌面0.4 m的支架上(g=10 m/s2)。以地面为参考平面,计算物体在支架上时具有的重力势能,并计算物体由支架下落到桌面的过程中,重力势能减少了多少?

【思路点拨】求解该题应注意以下两点:

关键点

(1)重力势能Ep=mgh中的h是相对于参考平面的高度。

(2)重力势能的减少量ΔEp=Ep1-Ep2

【规范解答】以地面为参考平面,物体的高度为h1=1.2 m

物体的重力势能为Ep1=mgh1=2×10×1.2 J=24 J

物体落至桌面时的高度h2=0.8 m,重力势能为Ep2=mgh2=2×10×0.8 J=16 J

物体重力势能的减少量为ΔEp=Ep1-Ep2=(24-16) J=8 J

答案:24 J    8 J

【互动探究】以桌面为参考平面,物体在支架上时具有的重力势能为多少?物体由支架下落到桌面的过程中,重力势能减少了多少?

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