【世纪金榜】2016版高中物理7.4重力势能（探究导学课型）课件新人教版必修2

通关南京高检测下列说法中正确的是在水平地面以上高度的物体重力势能定为正值质量大的物体重力势能定大不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大离地面有定高度的物体其重力势能可能为零解析选。

重力势能具有相对性，其大小或正负与参考平面的选取有关，所以在地面以上高度的物体的重力势能不定为正值，项错误。

若选取离地面高度处为参考平面，物体在此高度处的重力势能为零，项正确。

重力势能的大小取决于物体质量和所在的高度两个因素，项错误。

个实心铁球和个实心木球质量相等，将它们放在同水平地面上，下列结论中正确的是铁球的重力势能大于木球的重力势能铁球的重力势能小于木球的重力势能铁球的重力势能等于木球的重力势能上述三种情况都有可能解析选。

实心的铁球和木球，质量相等，由于铁球的密度大，体积小，所以铁球的重心离地面的高度小，根据重力势能的表达式，可知铁球的重力势能小于木球的重力势能。

故正确，错误。

变式训练关于重力势能，以下说法中正确的是个物体处于个位置，重力势能的大小是唯确定的只要重力做功，重力势能定变化物体做匀速直线运动时，重力势能定不变重力势能为零的物体，不可能对别的物体做功解析选。

选取不同的零势能面，则同位置的物体的重力势能是不同的，故错误重力势能的改变量等于重力做功的多少，故若重力做功，重力势能定发生变化，故正确物体若在竖直方向做匀速直线运动，物体的高度变化，重力势能也会发生变化，故错误重力势能的大小是相对于零势能面的高度决定的，重力势能为零只能说明物体处于零势能面上，它对下方的物体同样可以做功，故错误。

多选如图所示，两块三角形的木板竖直放在水平桌面上，它们的顶点连接在处，底边向两边分开。

个锥体置于处，放手之后，奇特的现象发生了，锥体自动地沿木板滚上了板的高处，不计切阻力。

下列说法正确的是锥体在滚动过程中重心逐渐升高锥体在滚动过程中重心逐渐降低锥体在滚动过程中重力势能逐渐增大锥体在滚动过程中重力势能逐渐减小解析选。

锥体在重力作用下滚动，说明锥体的重心逐渐降低，选项错误选项正确。

锥体重心降低，重力势能随之减小，选项错误选项正确。

素养升华重力势能的求解方法定义法选取参考平面，确定物体相对参考平面的高度，代入求解重力势能和关系法由知或变化量法重力势能的变化量，故或。

二重力做功与重力势能对比分析重力做功与重力势能的比较概念项目重力做功重力势能物理意义重力对物体做功由物体与地球的相互作用产生，且由它们之间的相对位置决定的能表达式影响大小的因素重力和初末位置的高度差重力和相对参考面的高度特点只与初末位置的高度差有关，与路径及参考平面的选择无关与参考平面的选择有关，同位置的物体，选择不同的参考平面，其重力势能的值不同过程量状态量概念项目重力做功重力势能联系重力做功过程是重力势能改变的过程，重力做正功，重力势能减少，重力做负功，重力势能增加，且重力做了多少功，重力势能就改变多少，即重力做功与重力势能变化关系的理解无论物体是否受其他力的作用，无论物体做何种运动，关系式总是成立的。

功是能量转化的量度，重力势能的变化是由重力做功引起的，重力做功的多少是重力势能变化的量度。

微思考中国目前最高摩天轮南昌之星高度达到，假设个的乘客从地面乘坐该摩天轮到达最高点，则乘客重力做功为多少提示重力做的功为。

乘客的重力势能变化了多少提示根据得，乘客的重力势能变化了，即乘客的重力势能增加了。

由可知，重力做功与重力势能的变化有什么关系提示克服重力做多少功，重力势能就增加多少。

题组通关示范题梅州高检测大型拱桥的拱高为，弧长为，如图所示，质量为的汽车在以不变的速率由点运动到点的过程中，以下说法正确的是由到的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为，重力先做负功，后做正功，总功为零汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为，重力先做正功，后做负功，总功为零汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为，重力先做负功，后做正功，总功为零解题探究运动过程中，汽车所处的高度。

汽车初末位置所处重力始终不做功汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为，重力先做负功，后做正功，总功为零汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为，重力先做正功，后做负功，总功为零汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为，重力先做负功，后做正功，总功为零解题探究运动过程中，汽车所处的高度。

汽车初末位置所处的高度。

规范解答选。

前半阶段，汽车向高处运动，重力势能增加，重力做负功后半阶段，汽车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，选项正确。

先升高后降低相同通关根粗细均匀的长直铁棒重，平放在水平地面上。

现将端从地面抬高，而另端仍在地面上，则铁棒的重力势能增加了铁棒的重力势能增加了铁棒的重力势能增加量为铁棒重力势能增加多少与参考平面选取有关，所以无法确定解析选。

铁棒的重心升高的高度，铁棒增加的重力势能等于克服重力做的功，与参考平面选取无关，即，故正确。

如图所示，质量为的小球，用长为的细线悬于点，将悬线拉直成水平状态，并给小球个向下的速度让小球向下运动，点正下方处有钉子，小球运动到处时会以为圆心做圆周运动，并经过点，若已知，则小球由点运动到点的过程中，重力势能减少了多少重力做功为多少解析从点运动到点，小球下落高度，故重力做功，重力势能的变化量负号表示小球的重力势能减少了。

答案变式训练多选物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中地板对物体的支持力做正功重力做正功支持力对物体做功等于重力势能增加量物体克服重力做功等于重力势能增加量解析选。

物体向上运动，位移方向向上，所以支持力做正功，重力做负功，选项正确错误。

根据重力做功和重力势能变化的关系，正确。

升降机加速上升时，支持力大于重力，支持力做功不等于克服重力做功，也就不等于重力势能增加量，错误。

多选如图所示，物体从点沿粗糙面与光滑面分别滑到同水平面上的点与点，则下列说法中正确的是沿面重力做功多沿两个面重力做的功相同沿面重力势能减少得多沿两个面减少的重力势能相同解析选。

物体重力做功的多少只与它运动的初末位置的高度差有关，与其他因素无关，所以沿两个面重力做的功相同，错误，正确由于重力势能的变化总等于重力所做的功，故沿两个面减少的重力势能相同，错误，正确。

素养升华判断重力做功正负的方法根据功的定义式判断若物体向上运动或有竖直向上的分位移，重力做负功若物体向下运动或有竖直向下的分位移，重力做正功。

根据重力势能的变化与重力做功的关系判断由关系式得，重力势能增加，重力定做负功重力势能减少，重力定做正功。

资源平台备选角度重力做功与重力势能的变化的关系的应用示范题在水平地面上平铺着块相同的砖，每块砖的质量都为，厚度为。

若将这块砖块块地叠放起来，至少需要克服重力做多少功标准解答取块砖整体为研究对象，叠起来后整体重心距地面的高度为，原来重心距地面的高度为，故有，所以克服重力做功答案绳子链条类物体的重力势能的求解方法案例剖析质量为的均匀链条长为，开始放在光滑的水平桌面上时，有的长度悬在桌边缘，如图所示，松手后，链条滑离桌面，问从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势能变化了多少桌面离地面高度大于精讲精析解法链条从开始到刚滑离桌面过程中，相当于将开始桌面上的的链条移至末态的下端处，故重心下降了，所以重力做功重力势能变化解法二设桌面为参考面，开始时重力势能末态时重力势能故重力势能变化答案重力势能减少。

，。

，。

。

名师指津求解绳子链条类物体的重力势能的技巧重力势能的基本计算式是，对于实际物体，式中表示物体重心相对零势能面的高度。

求解绳子链条类物体的重力势能时，重心位置的确定是关键粗细均匀质量分布均匀的长直绳子或链条，其重心在长度的半处。

两种情况下重力势能的求解当绳子链条呈直线状或水平或竖直或倾斜形式放置时，中的表示长度半位置相对零势能面的高度当绳子链条不以直线状如折线状形式放置时，应当分段表示重力势能再求和。

自我小测多选泰安高检测如图所示，倾角的粗糙斜面固定在地面上，长为质量为粗细均匀质量分布均匀的软绳置于斜面上，其上端与斜面顶端齐平。

用细线将物块与软绳连接，物块由静止释放后向下运动直到软绳刚好全部离开斜面此时物块未到达地面，在此过程中软绳重力势能共减少了软绳重力势能共减少了软绳重力势能的减少等于软绳克服它的重力所做的功软绳重力势能的减少等于物块对它做的功与软绳克服自身重力摩擦力所做功之和解析选。

软绳重力势能共减少，错误，正确根据重力做功与重力势能变化的关系知道，软绳重力势能的减少等于软绳克服它的重力所做的功，正确，错误。

如图所示，条铁链长为，质量为，放在水平地面上，拿住端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做功为多少取解析铁链从初状态到末状态，它的重心位置提高了，因此铁链克服重力做功为。

答案补偿训练盘在地面上的根不均匀的金属链重，长，从甲端缓慢提起至乙端恰好离开地面时需做功，如果改从乙端提起至甲端恰好离开地面需做多少功取解析设将甲端从地面缓缓上提至乙端恰好离开地面时，金属链的重心离地面的高度为，则，得所以将乙端从地面缓缓上提至甲端恰好离开地面，重心上升的高度，需要做功为。

答案。

重力势能学习目标认识重力做功与路径无关的特点。

理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。

理解重力做功与重力势能变化的关系。

知道重力势能的相对性。

知道重力势能是物体和地球系统所共有的。

重力做的功正负功物体下降时重力做功，被举高时重力做功。

特点物体运动时，重力对它做的功只跟它的有关，而跟物体运动的无关。

大小等于物体重力跟起点高度的乘积与物体重力跟终点高度的乘积两者，。

正负起点和终点的位置路径之差自我思悟将石块竖直上抛，经过定时间后石块又落回到抛出点，试思考以下两个问题在上升和下降过程中，石块的重力各做什么功在整个过程中，石块的重力做功是多少提示在上升阶段，石块的重力做负功，下降阶段，石块的重力做正功整个过程中，石块的初始位置与终止位置相同，高度的变化量为零，故石块重力做的功为零。

二重力势能大小等于物体所受重力与所处的乘积，。

标矢性重力势能是标量矢量。

单位，与的单位相同。

重力做功与重力势能变化的关系表达式。

高度焦耳功两种情况减小增加自我思悟对于物体，位置高度降低时，它的重力势能是增大还是减小提示由重力势能公式知，物体的高度降低时，重力势能减小。

个运动过程，物体的重力做了的正功，则物体的重力势能怎么变化变化了多少提示物体的重力势能减少，减少了。

三重力势能的两性相对性参考平面物体的重力势能总是相对于来说的，在参考平面上，物体的重力势能取作。

相对性选择不同的参考平面，物体重力势能的数值是。

正负的含义参考平面上方物体的重力势能是，参考平面下