《高一下学期物理期末考点大串讲（新教材人教版）》专题08 机械能守恒定律（原卷版）

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专题 08　机械能守恒定律

知识点一：重力势能

1、定义：物体由于位于高处而具有的能量。

计算式：

Ep=mgh

2、国际单位：焦耳（焦，J）

思维导图

知识详解

换算关系：

1J=1N ∙ m=1kg ∙ m2/s2

3、重力所做的功只跟初位置和末位置的高度差有关，跟物体运动的路径无关。

4、重力做功与重力势能变化的关系：

WG=Ep1−Ep2=−∆ E p

重力做的功等于重力势能的减少量。

即，①重力做正功时，重力势能减少。

② 重力做负功时，重力势能增加。

③ 重力势能变化的量等于重力做功的多少。

6、重力势能的相对性：

（1）零势能面（参考平面）的选取是任意的，一般选最低点或地面作为零势能面。

（2）选取的零势能面不同，重力势能大小不同。

（3）重力势能是相对的，但重力势能的变化是绝对的。

7、重力势能是标量：

① 正、负表示重力势能的大小。

② 正值代表在零势能面上方，负值代表在零势能面下方。

③ 比较物体的重力势能大小时，要带正、负号比较。

8、重力势能是物体与地球组成的系统所共有的。

典例 1（2021·珠海市第二中学高一期中）食堂拟引进“二师兄”刀削面机器人，这将大大

减轻人的负担。假设“二师兄”每次削出的面条质量相同，从同一位置依次削出三块面条，

分别落在水面上 A、B、C三点，运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影响，面条被削离后

可视为平抛运动。关于面条被削离到落水的过程，下列说法中正确的是（　　）

A．三块面条被削离时的动能相同

B．重力对落在 A点的面条做功最少

C．落在 A点的面条重力势能变化最少

D．三块面条的动能变化量相同

典例 2（2021·福建省福州高级中学高一期中）物体在运动过程中，克服重力所做的功为

100J，则以下说法正确的是（　　）

A．物体的高度一定不变

B．物体的高度一定降低

C．物体的重力势能一定减小了 100J

D．物体的重力势能一定增加了 100J

典例 3（2021·浙江高一月考）如图所示，两个边长均为 a的实心立方体甲和乙，放置在同

一水平面上，立方体甲由木头制成，立方体乙由铁制成，则甲乙两个立方体重力势能的大

小关系一定正确的是（　　）

A．甲的重力势能大　　　　B．乙的重力势能大

C．甲乙的重力势能等大　　D．上述三种情况均有可能

典例 4（2020·浙江绍兴市·高二期末）如图所示，吊机把质量为 10 吨的重物由静止匀加速

起吊， 2s 内竖直提高了 2m，重力加速度 g=10m/s2，不计空气阻力。则此过程中（　　）

A．重物的重力势能增加 2×104J　　　　　B．重物的动能增加了 1×104J

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