《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（解析版）
专题 08 机械能守恒定律
知识点一：重力势能
思维导图
知识详解
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）
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
【答案】D
【解析】
A．由图可知，三块面条平抛运动的高度相同，则飞行时间相同，而水平位移不同，
则水平初速度不同，质量相同，则三块面条被削离时的动能不同，故 A错误；
BC．三块面条质量相同，下落竖直高度相同，则根据 可知，重力对三块面
条做功相同，则重力势能变化量也相同，故 BC 错误；
D．由于重力对三块面条做的功相等，根据动能定理可知，三块面条的动能变化量相
等，故 D正确。
故选 D。
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
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