重力势能习题

第八章机械能守恒定律重力势能课后篇巩固提升合格考达标练1.将一个物体由A移至B,重力做功()A.与运动过程中是否存在阻力有关B.与物体沿直线或曲线运动有关C.与物体是做加速、减速或匀速运动有关D.与物体初、末位置高度差有关]A移至B,重力做功只与物体初、末位置高度差有关,A、B、C错误,D正确。

2.(2021山东安丘月考)质量为m的足球在地面1位置被踢出后落到3位置,以下说法正确的是()A.由1到3的过程中,足球的重力势能始终不变,重力始终不做功B.足球的重力势能先减小后增加,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零C.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做正功,后做负功,总功为零D.足球的重力势能先增大后减小,总的变化量为0,重力先做负功,后做正功,总功为零1到位置2,足球向高处运动,重力势能增加,重力做负功;位置2到位置3,足球向低处运动,重力势能减小,重力做正功,选项D正确。

3.一实心铁球和一实心木球质量相等,将它们放在同一水平面上,下列结论正确的是()A.铁球的重力势能大于木球的重力势能B.铁球的重力势能等于木球的重力势能C.铁球的重力势能小于木球的重力势能D.上述三种情况都有可能,所以质量相等的铁球和木球比较,木球的体积较大,放在同一水平地面上时,木球的重心高,因此木球的重力势能大于铁球的重力势能,选项C正确。

4.(2021湖南娄底期中)如图所示,质量为m的跳高运动员先后以背越式和跨越式两种跳高方式跳过某一高度,该高度比他起跳时的重心高出h,则他从起跳后至越过横杆的过程中克服重力所做的功()A .都必须大于mghB .都不一定大于mghC .用背越式不一定大于mgh ,用跨越式必定大于mghD .用背越式必须大于mgh ,用跨越式不一定大于mgh,采用背越式越过横杆时,运动员的重心可能在横杆的下方,运动员克服重力所做的功不一定大于mgh ;而采用跨越式跨过横杆时,运动员的重心一定在横杆之上,运动员克服重力所做的功必定大于mgh ,故C 正确,A 、B 、D 错误。

一. 知识梳理：1. 动能：⑴.定义 物体由于运动而具有的能叫作动能。

用E K 表示。

. ⑵ 大小 221mv E K = ⑶.动能只有大小，没有方向，是标量，单位是焦耳，用J 表示。

⑷动能的大小不只与速度有关，还与物体的质量有关，动能只有正值。

2. 重力势能：⑴定义；地球上的物体具有跟它的高度有关的能叫做重力势能。

用E p 表示。

. ⑵大小：mgh E p =⑶.重力势能只有大小，没有方向，是标量。

单位是焦耳，用J 表示。

⑷.重力势能具有相对性。

在研究重力势能时，要首先选定一个零势能面。

重力势能有正负，但不表示方向，只表示物体相对于所选取的零势能面的位置。

在零势能面上，其值为正，在零势能面下，其值为负。

⑸ 重力势能与重力做功的关系：当重力做正功时，重力势能减少，重力做负功时，重力做负功时，重力势能增加。

3. 机械能守恒定律：⑴.机械能定义：动能和势能的统称为机械能。

⑵.定律内容：在只有重力做功的情形下，物体发生动能和重力势能的相互转化，机械能的总量保持不变。

⑶.定律的成立条件：只有重力和弹力做功。

物体可以有其它力作用，但其它力不作功，在解题时一定要注意。

⑷.解题步骤：①.确定研究对象 ②分析物体受力 ③判定守恒条件 ④当条件符合时，根据定律列方程。

二.练习题：《动能》 《重力势能》 《机械能守恒定律》习题㈠选择题：1.改变汽车的质量和速度都能使汽车的动能发生变化，在下面的四种情况中，能使汽车的动能变为原来的4倍的是：（ ）A.质量不变，速度增大到原来的4倍B.质量不变，速度增大到原来的2倍C.速度不变，质量增大到原来的2倍D.速度不变，质量增大到原来的3倍2.做匀加速直线运动的物体，速度从0增大到ν，动能增加了1E ∆;速度从ν增大到2ν，动能增加了2E ∆,则：（ ） A. 1E ∆/2E ∆=1:1 B. 1E ∆/2E ∆=1:3 C. 1E ∆/2E ∆=1:2 D. 1E ∆/2E ∆=1:43.在下列几种运动中，遵守机械能守恒定律的运动是：（ ）A.雨点匀速下落B.物体做自由落体运动C.物体沿斜面匀速下滑D.4.一个物体从长度是L 、高度是H 的光滑斜面顶端A由静止开始下滑，如图所示，物体滑到斜面下端B 时速度的大小为：（ ）A.gHB.gH 2C.gLD.gL 25.沿着高度相同、坡度、长度和粗糙程度均不同的斜面把同一物体从底端拉到顶端，比较克服重力所做的功，正确的是（ ）A 沿长度大的粗糙斜面拉，克服重力做功最多B 沿坡度大的粗糙斜面拉，克服重力做功最多C 几种情况下克服重力所做的功相等，与路径无关D 无法比较6.物体在运动过程中，克服重力做功100J ，则正确的判断是（ ）A.物体的重力势能一定增加100JB.物体的重力势能一定减少100JC.物体的动能一定增加100JD.物体的动能一定减少100J7.两物体质量之比为1：3，它们距离地面高度之比是1：3。

能量与功练习题重力势能与功率的计算题能量与功练习题 - 重力势能与功率的计算题能量与功是物理学中的重要概念，通过对于能量和功的学习和计算，我们可以更好地理解物体在运动中的变化和能量转化。

本文将通过练习题的形式，帮助读者巩固对重力势能和功率的计算方法的理解。

1. 问题描述：一个质量为2 kg的物体从10 m的高度自由下落到地面上。

请计算以下内容：a) 物体下落过程中的重力势能变化；b) 物体着地时的动能；c) 物体下落的过程中所做的功；d) 物体平均功率。

2. 问题解答：a) 物体下落过程中的重力势能变化可以通过以下公式计算：重力势能变化 = 重力势能终值 - 重力势能初值重力势能终值 = mgh重力势能初值 = 0（地面上的物体重力势能为0）所以，重力势能变化 = 2 kg × 9.8 m/s² × 10 m = 196 Jb) 物体着地时的动能可以通过以下公式计算：动能 = 1/2 mv²由于物体在下落过程中没有受到额外的水平力，因此它的速度只与下落的高度有关。

根据重力势能转换为动能的原理，物体着地时的动能应等于重力势能初值，即0。

c) 物体下落的过程中所做的功可以通过以下公式计算：重力做功 = 重力 ×位移× cosθ在这个问题中，重力和位移方向相同，所以θ=0°，可以忽略不计。

重力做功 = 重力 ×位移= mgh所以，物体下落过程中所做的功 = 2 kg × 9.8 m/s² × 10 m = 196 Jd) 物体平均功率可以通过以下公式计算：平均功率 = 两点间的功 / 时间在这个问题中，物体下落的过程中没有给出具体的时间范围，因此我们无法计算物体的平均功率。

需要给出额外的时间信息才能计算功率。

综上所述，根据给定的问题，我们计算出了：a) 物体下落过程中的重力势能变化为196 J；b) 物体着地时的动能为0 J；c) 物体下落的过程中所做的功为196 J；d) 物体平均功率的计算需要额外的时间信息。

高一物理《重力势能》练习题含答案一、单选题1．棱长为1m 、质量为2kg 的匀质正方体置于教室水平地板上，地板与水平天花板的高度差为3m 。

以天花板为零势能面，则该正方体的重力势能为（g 取210m/s ）（ ） A ．20J B ．40J -C ．50J -D ．60J -【答案】C【解析】依题意，正方体的重心距天花板的距离为3m 0.5m 2.5m s =-=以天花板为零势能面，则正方体的重心距天花板的高度为2.5m h s =-=-根据重力势能的定义式，可得p 50J E mgh ==-故选C 。

2．如图所示，一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时未接触水面，空气阻力忽略不计，运动员可视为质点，下列说法错误的是（ ）A ．蹦极绳张紧后的下落过程中，运动员动能先增大后减小B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性势能一直变大C ．运动员整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功D ．运动员整个下落过程中，重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关 【答案】D【解析】A ．蹦极绳张紧后的下落过程中，开始时弹力小于重力，速度逐渐增大，当弹力等于重力时，速度达到最大，之后弹力大于重力，速度逐渐减小，直到为零，所以动能先变大后变小，故A 正确，不符合题意；B ．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直做负功，弹性势能一直增加，故B 正确，不符合题意；C ．整个下落过程中，重力势能的减小量等于重力所做的功，故C 正确，不符合题意；D ．整个下落过程中，重力势能的改变量只与高度差有关，与重力势能的零势能点选取没有关系，故D 错误，符合题意。

故选D 。

3．如图所示，若同一小球从同一位置，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下列说法正确的是（ ）A ．沿AB 轨道运动到水平面上时重力做功最多 B ．沿AC 轨道运动到水平面上时重力做功最多 C ．沿AD 轨道运动到水平面上时重力做功最多 D ．小球沿三个轨道运动到水平面上时重力做功都相等 【答案】D【解析】同一小球从同一位置，沿不同的轨道运动到同一水平面上，下落高度相同，根据做功公式G W mgh =可知重力做功相同，故ABC 错误，D 正确。

如图所示,一个质量为 m 半径为 r 体积
的铁球,用一细线拴住,慢慢地放入截面
积为 S 深度为 h 的水中.已知水的密度为
求铁球从刚与水面接触至与杯底接触
的过程中,水与铁球的重力势能分别变化 了多少?水与铁球组成的系统总的重力势 能变化了多少?
质量为 m 的木块开始静止,有一半没入
水中,如图所示.现用力 F 将木块缓慢
重力做功●重力势能
如图所示,建筑工人通过滑轮装置将一质量是100kg 的料 车沿 300 角的斜面由底端以加速度 a 2 m s2 匀加速拉到 顶端,斜面长 是 4m ,若不计滑轮的质量和各处的摩擦力,求 这一过程中( g 10 m s2 )
(1)人拉绳子的力做的功、物体重力所做的做的功； (2)料车运动到斜面顶端时克服重力做功的瞬时功率.
地压到池底.不计摩擦.求从木块刚好完 全没入水中到停在池底的过程中,池水 势能的改变量.
地面上竖直放置一根劲度系数为 k ,原长为 L0 的轻质弹簧,在其正上方有一质量为 m 的小球从 h 高处自由落到下端固定于地面的
轻弹簧上,平面)
一物体静止在升降机上,在升降机加速上升的过程
中,地板对物体的支持力所做的功等于(
)
A.物体势能的增加量
B.物体动能的增加量
C.物体动能的增加量加上物体势能增加量
D.物体动能的增加量加上物体克服重力所的功
一根质量分布不均匀的金属链条重 30N 长 l 1m ,盘曲在水平地面上.当从链条的 A 端 慢慢提起链条到使它的另一端 B 恰好离开地 面时,重力做功 12J .若改从 B 端慢慢提起 链条使链条 A 端恰好离开地面，要克服重力做
多少功？
将同一物体分两次举高,每次举高的高度相同,则( ) A.不论选取什么参考平面,两种情况中,物体重力势能 的增加量相同 B.不论选取什么参考平面,两种情况中,物体最后的重 力势能相等 C.不同的参考平面,两种情况中.重力做功不等 D.不同的参考平面,两种情况中.物体最后的重力势能 肯定不等

动能、动能定理、重力势能练习一、选择题1、静止在光滑水平面上的物体，受到右图所示水平变力的作用，则A．F在2秒内对物体做功为零B．物体在2秒内位移为零C．2秒内F对物体的冲量为零D．物体在2秒末的速度为零2、车作匀加速运动，速度从零增加到V的过程中发动机做功W1，从V增加到2V的过程中发动机做功W2，设牵引力和阻力恒定，则有A、W2=2W lB、W2=3W1C、W2-＝4W lD、仅能判断W2>W13、如图，物体A、B与地面间的动摩擦因数相同质量也相同，在斜向力F的作用下，一起沿水平面运动，则下列说法正确的是A．摩擦力对A、B两物体所做功相等B．外力对A、B两物体做功相等C．力F对A所做功与A对B所做功相等D。

A对B所做功与B对A所做功大小相等4．质量为m的物块始终静止在倾角为θ的斜面上，下列说法正确的是A．若斜面向右匀速移动距离S，斜面对物块没有做功B．若斜面向上匀速移动距离S，斜面对物块做功mgsC．若斜面向左以加速度a匀加速移动距离S，斜面对物块做功masD．若斜面向下以加速度a匀加速移动距离S，斜面对物块做功m(g+a)s5、用100N的力将0．5千克的足球以8m／s的初速度沿水平方向踢出20米，则人对球做功为A．200J B．16J C．2000J D．无法确定6、物体与转台间的动摩擦因数为μ，与转轴间距离为R，m随转台由静止开始加速转动，当转速增加至某值时，m即将在转台上相对滑动，此时起转台做匀速转动，此过程中摩擦力对m做的功为A．0 B．2πμmgR C．2μmgR D．μmgR／27、m从高H处长S的斜面顶端以加速度a由静止起滑到底端时的速度为V，斜面倾角为θ，动摩擦因数为μ，则下滑过程克服摩擦力做功为A．mgH－mV2∕2 B．mgsin θ－mas C．μmgscos θD．mgH8、子弹以水平速度V射人静止在光滑水平面上的木块M，并留在其中，则A．子弹克服阻力做功与木块获得的动能相等B．阻力对于弹做功小于子弹动能的减少C．子弹克服阻力做功与子弹对木块做功相等D．子弹克阻力做功大于子弹对木块做功9、有两个物体其质量M1＞M2它们初动能—样，若两物体受到不变的阻力F1和F2作用经过相同的时间停下，它们的位移分别为S1和S2，则A．F1>F2，且S1<S2 B．F1> F2，且S1>S2C ．F1< F2，且S1<S2D．F1> F2，且S1>S210、如图，球m用长为L的细线悬挂于O点，现用水平力F，使球从平衡位置P缓慢地移动到O点，此过程中F 所做的功A．mgLcosθB．FLsinθC．FL D．mgL(1-cosθ)二、填空题11、一人从高处坠下，当人下落H高度时安全带刚好绷紧，人又下落h后人的速度减为零，设人的质量为M，则绷紧过程中安全带对人的平均作用力为——·12、木块受水平力F作用在水平面上由静止开始运动，前进S米后撤去F，木块又沿原方向前进3S停止，则摩擦力f=__________。

这表明势能是相对于某个参考水平面来说的。

重力势能具有相对性的特点：与零势能面的选 取有关
如果物体相对某个水平面的高度为零, 重力势能也为零, 这个水平面叫做零势能面。 选择不同的零势能面 , 对同一物体, 它的势能的数值也 是不同的, 在零势能面之上的物体重力势能为正值 , 在 零势能面之下的物体, 重力势能为负值。 因此：重力势能必须在指明零势能面的情况下才有意 义。（在不指明的情况下通常以水平地面为零势
第五章 D重力势能
(Gravational potentiall energy)

当你旅行在怪石嶙峋的大山中, 看到一块仅有很少接触面支撑着 的巨石凌空伸出的时候[图 (a)]; 当你路过高楼下, 看到楼上阳台上 有一盆花在风中摇曳时, 你一定会感到有一种威胁和危险存在。 图 (b) 所示的拦河大坝将河流截断, 使水位升到数十米高度。图 (c) 所示的是一种打桩机。它的重锤被提升到比桩面高得多的高 空处。图 (d) 所示的是一种锻炼身体用的玩具 , 叫做蹦蹦杆。杆 下有一根弹簧 , 人站在横杆上 , 上下一蹦一跳 , 很长时间不会掉 落下来。
？重力做功与重力势能的变化有怎样的关系 回顾一下：重力做功有什么特点呢 ?

图 8-32 所示是同一个小孩 沿不同的路径从滑梯的 上 端滑到下端 , 例如沿斜梯、 旋梯或直杆等不同方式下 滑。根据前面学过的有关 功的知识, 判断这几种情况 下重力做功是否相同 ? 如果小孩的质量为 m, 滑梯 的高度为 h, 可以看出重力 所做的功均为 mgh,


这表明重力做功具有 与路径无关的特点， 仅取决于始点与终点 的位置
重力所做的功均为 mgh, 也就是小孩重力势能的减 少值。

？除了重力势能之外还有其他形式的势能吗

《重力势能》习题一、单选题(本大题共11小题，共44.0分)1、下列说法中正确的是（）。

A. 在地平面以下的物体重力势能一定为负值B. 质量大的物体重力势能一定大C. 不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大D. 离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零2、运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是( )A. 阻力对系统始终做负功B. 系统受到的合外力始终向下C. 重力做功使系统的重力势能增加D. 任意相等的时间内重力做的功相等3、某同学把掉在地上的普通高中课本《物理1》捡起放回课桌面，在此过程中，课本重力势能的增加约为( )A. 0.5 JB. 5 JC. 50 JD. 500 J4、一质量为m的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a匀加速提升h。

关于此过程，下列说法中不正确的是( )A. 提升过程中手对物体做功m(a＋g)hB. 提升过程中合外力对物体做功mahC. 提升过程中物体的重力势能增加m(a＋g)hD. 提升过程中物体克服重力做功mgh5、质量为m的小球，从离桌面H高处由静止下落，桌面离地高度为h，如图所示，若以桌面为参考平面，那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为（）A. mgh,减少mg(H-h)B. mgh，增加mg(H+h)C. -mgh，增加mg(H-h)D. -mgh,减少mg(H+h)6、质量为0.5 kg的小球，从桌面以上h 1＝0.4 m的A点落到地面的B点，桌面高h 2＝0.8 m。

以桌面为参考平面，取g＝10 m/s 2，下列说法正确的是( )A. 小球在A点的重力势能为6 JB. 小球在B点的重力势能为4 JC. 小球从A点下落到B点的过程中重力势能减少了6 JD. 小球从A点下落到B点的过程中重力做的功为－6 J7、一个实心铁球与一个实心木球质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列结论中正确的是（选地面为参考平面）（）A. 铁球的重力势能大于木球的重力势能B. 铁球的重力势能等于木球的重力势能C. 铁球的重力势能小于木球的重力势能D. 上述三种情况都有可能8、如图所示，重物A质量为m，置于水平地面上，其上表面竖直立着一根轻质弹簧.弹簧长为L，劲度系数为k，下端与物体A相拴接.现将弹簧上端点P缓慢地竖直提起一段高度h 使重物A离开地面.这时重物具有的重力势能为（以地面为零势能面）（）A. mg（L-h）B. mg（h-L+mg/k）C. mg（h-mg/k）D. mg（h-L-mg/k）9、一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，在缓慢提起全绳的过程中，设提起前半段绳人做的功为W 1，提起后半段绳人做的功为W 2，则W 1∶W 2等于（）A. 1∶1B. 1∶2C.1∶3 C.D.1∶410、利用超导材料和科学技术可以实现磁悬浮.若磁悬浮列车的质量为20 t，因磁场间的相互作用而浮起的高度为100 mm，则该过程中磁悬浮列车增加的重力势能是（）A. 20 JB. 200 JC. 2.0×104 JD. 2.0×107 J11、如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高h，不计弹簧的质量，则人做的功应（）A. 等于mghB. 大于mghC. 小于mghD. 无法确定二、填空题(本大题共3小题，共12.0分)12、如图所示，劲度系数为k 1的轻质弹簧两端分别与质量为m 1、m 2的物块1、2栓接，劲度系数为k 2的轻质弹簧上端与物块2栓接，下端压在桌面上（不栓接），整个系统处于平衡状态。

8.2重力势能
一、单选题
1．如图所示，质量为m的物体放在水平地面上，体上方安装一劲度系数为k的轻弹簧，在弹簧处于原长时，用手拉着其上端P点很缓慢地向上移动，直到物体脱离地面向上移动一段距离.在这一过程中，P点的位移为H，则物体所受重力做功大小为（ ）
A．mgHB．mgH+ C．mgH- D．mgH-
故选C。
7．A
【详解】
滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧形变量越来越大，根据
知弹力越来越大。滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中，弹簧弹力一直做负功，物块的动能逐渐转化为弹簧的弹性势能，弹簧的弹性势能越来越大。
故选A。
8．C
【详解】
设桌面为零势能面，开始时链条的重力势能为
当链条刚脱离桌面时的重力势能
选项A错误，选项B正确；
CD．根据动能定理，有
WG－Wf＝
则
WG＝Wf＋
即减少的重力势能大于 ，选项C错误，选项D正确。
故选BD。
12．AD
【详解】
A.以桌面为参考平面，小球在a点的重力势能为mgh1，A正确；
B.小球在桌面b处的重力势能为0，B错误；
CD.小球从a点下落至c点的过程中，重力势能减少mg（h1+h2），C错误，D正确。
D．小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的形变量减小，弹力做正功，所以弹性势能减小，故D错误；
故选B。
3．D
【详解】
A．由重力势能的定义可知，运动中物体只要高度不变，重力势能就保持不变，A错误；
B．两次运动的初末位置相同，故重力对物体做的功或物体克服重力做的功相同，B错误；
C．重力势能具有相对性，故物体在初位置或末位置的重力势能与所选择的重力势能参考平面有关，C错误；

)22
k
k
F P
D.弹簧增加的弹性势能为mg(H-h)
《王》P119题2，选项BD印刷错误 返回
练习3.如图所示，劲度系数为k1的轻质
弹簧两端分别与质量为m1、m2的物块1、m1 1
2拴接，劲度系数为k2的轻质弹簧上端与
k1
物块2拴接，下端压在桌面上（不拴 m2 2
接），整个系统处于平衡状态，现施力
【D】
F
B
4.在光滑的水平面上,物体A以较大的速度vA 向右运动,与较小速度vB向同一方向运动的、 连有轻质弹簧的物体B发生相互作用,如图所
示.在相互作用的过程中,弹簧的弹性势能最大
时
A.va>vb B.va<vb
【C】
vA
vB
C.va=vb
A
B
D.无法确定
以下问题明天课上讨论
解疑问题讨论
一、力（施功物体）做的功大小等 于对物体（受功）做的功.
k2
将物块1缓慢地竖直上提直到下面那个
弹簧的下端刚脱离桌面） ，在此过程中，
物块2的重力势能增加了__________， (m1 m2)m2g2 物块1的重力势能增加了___________。 k2
(m1m2)m1g2(k11k12)
练习3a.如图所示，两木块的质量分别为m1， 和m2，两轻质弹簧的劲度系数分别为kl和k2， 上面木块压在上面的弹簧上(但不拴接)，整个
(1)整个链条离开桌边时重力势能的变化.
设质量为m。
(2)链条下端刚要
着地时速度的大小. v2
11 gL 4
a
h
搬移法 Epmg3L3mgL
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以下是弹性势能课件练习

初中物理组卷(动能和重力势能)一．选择题（共3小题）二．填空题（共4小题）4．动能的大小与_________、_________有关，重力势能的大小与_________、_________有关．5．机械能：_________（1）动能：_________叫动能，它的大小跟_________和_________有关．（2）势能：_________叫重力势能，大小跟_________和_________有关；_________叫弹性势能．（3）机械能的转化：动能和势能是可以相互_________的；在动能和势能相互转化的过程中，有摩擦等阻力，机械能的总量是_________的；若没有摩擦等阻力，机械能的总量保持_________．6．（a）物体由于_________叫做动能．物体由于_________叫做重力势能、物体由于_________叫做弹性势能．（b）运动物体的动能大小与物体的_________和_________有关，物体的_________越大，_________越大，它具有的动能就越大；物体的_________越大、_________越大，重力势能就越大；物体的_________越大，弹性势能就越大．在物理学中，把_________称为机械能．（c）大量事实表明，动能和势能可以_________．7．一个物体能够对别的物体_________，我们就说它具有能量．一切运动的物体都具有_________．物体的动能与_________和_________有关，_________越大，_________越大，物体的动能越_________．物体的重力势能与_________和_________有关．弹性势能的大小与_________有关．动能和势能统称为_________．三．解答题（共5小题）8．图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．（A、B两球的质量相等，C球的质量最大）（1）在实验中我们是观察_________来判断钢球动能的大小的．根据我们所学，我们知道质量相同的小球从同一高度滚下，到水平面时候的_________相等，因此由a、b两图可知道，动能的大小与_________有关．（2）对比a、c实验可知道是钢物体的动能与_________有关．（3）图乙是研究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置，请回答以下问题：对比a、c实验可知道是钢物体的势能与_________有关．对比由a、b两图可知道，势能的大小与_________有关．9．如图是“探究重力势能大小与哪些因素有关的实验．（1）该实验是通过比较_________来判断重力势能的大小．（2）由图实验可知：物体的_________相同时，_________越大．具有重力势能越大．10．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时（1）你是如何比较重力势能大小的？（2）要研究重力势能的大小与质量是否有关，应怎样进行实验？（3）要研究重力势能的大小与物体被举高的高度是否有关，应怎样进行实验？11．如图所示是探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置．实验时，让重锤从高处自由下落，冲击小方桌，小方桌的桌腿是四根钉子，并放置在沙箱的沙面上．（1）实验时通过观察_________来判断物体重力势能的大小．（2）比较图A和B是通过控制_________来验证重力势能的大小与_________的关系．（3）要研究重力势能大小与质量的关系，应选择图中的_________和_________进行对比实验．12．在“研究物体重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示．在此实验中，我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小？答：_________；若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h A_________ h B；若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系m A_________m C．实验得出的结论是：物体的重力势能的大小与物体的_________有关．2013年7月吕志峰的初中物理组卷参考答案与试题解析一．选择题（共3小题）二．填空题（共4小题）4．动能的大小与质量、速度有关，重力势能的大小与质量、高度有关．5．机械能：动能和势能统称为机械能（1）动能：物体由于运动而具有的能叫动能，它的大小跟物体的质量和速度有关．（2）势能：物体由于被举高而具有的能叫重力势能，大小跟物体的质量和被举高的高度有关；物体由于发生弹性形变具有的能叫弹性势能．（3）机械能的转化：动能和势能是可以相互转化的；在动能和势能相互转化的过程中，有摩擦等阻力，机械能的总量是减少的；若没有摩擦等阻力，机械能的总量保持守恒．6．（a）物体由于运动而具有的能叫做动能．物体由于被举高而具有的能叫做重力势能、物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能．（b）运动物体的动能大小与物体的质量和速度有关，物体的质量越大，速度越大，它具有的动能就越大；物体的质量越大、高度越大，重力势能就越大；物体的弹性形变越大，弹性势能就越大．在物理学中，把动能和势能称为机械能．（c）大量事实表明，动能和势能可以相互转化．7．一个物体能够对别的物体做功，我们就说它具有能量．一切运动的物体都具有动能．物体的动能与质量和速度有关，质量越大，速度越大，物体的动能越大．物体的重力势能与质量和高度有关．弹性势能的大小与弹性形变有关．动能和势能统称为机械能．三．解答题（共5小题）8．图甲是研究“物体动能的大小与哪些因素有关”的实验装置，实验中让同一钢球从斜面上不同的高度由静止滚下，碰到同一木块上．（A、B两球的质量相等，C球的质量最大）（1）在实验中我们是观察木块被撞击后运动的距离来判断钢球动能的大小的．根据我们所学，我们知道质量相同的小球从同一高度滚下，到水平面时候的速度相等，因此由a、b两图可知道，动能的大小与速度有关．（2）对比a、c实验可知道是钢物体的动能与质量有关．（3）图乙是研究“物体重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置，请回答以下问题：对比a、c实验可知道是钢物体的势能与质量有关．对比由a、b两图可知道，势能的大小与高度有关．9．如图是“探究重力势能大小与哪些因素有关的实验．（1）该实验是通过比较方桌陷入沙中的深浅来判断重力势能的大小．（2）由图实验可知：物体的质量相同时，高度越大．具有重力势能越大．10．在探究“重力势能的大小与哪些因素有关”时（1）你是如何比较重力势能大小的？（2）要研究重力势能的大小与质量是否有关，应怎样进行实验？（3）要研究重力势能的大小与物体被举高的高度是否有关，应怎样进行实验？11．如图所示是探究“重力势能的大小与哪些因素有关”的实验装置．实验时，让重锤从高处自由下落，冲击小方桌，小方桌的桌腿是四根钉子，并放置在沙箱的沙面上．（1）实验时通过观察桌腿陷入沙中的深度来判断物体重力势能的大小．（2）比较图A和B是通过控制质量来验证重力势能的大小与高度的关系．（3）要研究重力势能大小与质量的关系，应选择图中的C和D进行对比实验．12．在“研究物体重力势能与哪些因素有关”的实验中，三个相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击，陷入沙坑中的情况如图所示．在此实验中，我们是通过观察什么来比较各铁块重力势能的大小？答：木桩陷入沙坑的深度；若A、B两铁块质量相等，则两铁块下落高度的关系是h A＜h B；若A、C两铁块下落的高度相等，则两铁块质量的关系m A＜m C．实验得出的结论是：物体的重力势能的大小与物体的质量和高度有关．。

《重力势能》练习题1.如图所示，苹果树上结有甲、乙、丙三个质量相等的苹果，哪一个苹果的重力势能最大（）A.甲B. 乙C. 丙D. 一样大2.三峡水电站和葛州坝水电站都建在长江上（葛州坝水电站在三峡水电站下游）．据报道，2010年三峡水电站的年发电量达847亿千瓦时，葛州坝水电站的年发电量约为l60亿千瓦时．三峡水电站比葛州坝水电站年发电量多的主要原因是（）A.三峡水电站水流量比葛州坝水电站水流量大B. 三峡水电站水流量比葛州坝水电站水流量小C. 三峡大坝比葛州坝大坝修建得高D. 三峡大坝比葛州坝大坝修建得低3.如图所示，静止的叠石．给人以危险的感觉，原因是叠石具有较大的（）A. 重力势能B. 内能C. 动能D. 弹性势能4.如图所示，青蛙从跳起到落地的过程中，它的重力势能（）A. 一直增大B. 一直减小C. 先增大后减小D. 先减小后增大5.小明利用装有细沙的盒子、小桌、砝码、木块等器材，探究“重力势能的大小与哪些因素有关”，其过程如图所示（1）小明通过观察什么来判断重力势能的大小？（2）分析比较甲、乙两图中的实验现象，得出的结论是什么？（3）图乙和图丙探究的问题是什么？《重力势能》练习题参考答案1.C解析：甲、乙、丙三个苹果的质量相等，从图上可以看出丙所处的位置高度最高，所以丙的重力势能最大．故选C．2.C解析：影响重力势能大小的因素是质量和高度．水流量大只能说明质量大，重力势能不一定大．再说三峡水电站和葛州坝水电站都建在长江上，水流量是一样的．故AB错误．三峡大坝比葛州坝大坝修建得高，这样水位会高，在水流量是一样的情况下，三峡水电站水的重力势能会更大，将会转化成更多的电能．故C正确．D错误．故选C．3.A解析：A、静止的叠石，由于其处于一定的高度，容易落下来，对外界做功从而造成危害，物体由于举高而具有的能量是重力势能．故A正确．B、根据内能的定义可知，静止的叠石确实具有内能，但其给人危险的感觉是由于其处于一定的高度容易落下来而造成的，这与其内能大小无关，即使其有再多的内能，若其在地面上，也不会给人危险的感觉．故B错误．C、由于叠石是静止的，根据动能的定义可知，其不具有动能．故C错误．D、由于叠石没有发生弹性形变，根据弹性势能的定义可知，叠石不具有弹性势能．故D错误．故选A．4.C解析：上升过程中，青蛙的质量不变，高度增加，根据重力势能的决定因素，所以其重力势能增加．到了最高点以后，青蛙处于下落状态，高度下降，根据重力势能的决定因素可知，青蛙的重力势能减小．综上分析，青蛙的重力势能是先增大后减小．故选C．5. 答案为：（1）观察桌子陷入沙子的深度；（2）质量相同，高度越高，物体的重力势能越大；（3）物体重力势能的大小与物体质量的关系．解析：（1）在实验中，砝码砸在桌子上，对桌子做功，砝码对桌子做的功越多，砝码的重力势能就越大．砝码对桌子做功的多少可以通过桌子陷入沙子的深度体现出来．（2）在甲、乙两个实验中，砝码的大小相同，体现了砝码的质量相同；砝码的起始高度不同，根据控制变量法的思路，可以确定该实验探究的是物体的重力势能与高度的关系．由于图中显示的小桌陷入的沙子的深度不同，且起始高度高的乙图，小桌陷入的深度深，即砝码具有的重力势能大．由此可得结论：质量相同，高度越高，物体的重力势能越大．（3）通过乙、丙两图反映出来的信息：起始高度相同；砝码的质量不同．根据控制变量法的思路即可确定该实验要探究的是物体的重力势能与质量的关系．故答案为：（1）观察桌子陷入沙子的深度；（2）质量相同，高度越高，物体的重力势能越大；（3）物体重力势能的大小与物体质量的关系．。

《重力势能》习题集基础训练1．物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的相关，而跟物体运动的无关。

2．物体的重力势能等于它所受的重力与所处的乘积，重力势能的表达式是：，符号是，单位是。

3．重力势能对应着物体所处的一个状态，所以重力势能是一个量。

又因为物体的高度h是相对于某一水平面来说的，所以重力势能具有；要确定重力势能，必须事先选定零势能面，凡在零势能面上方的，重力势能取，在零势能面下方的重力势能取。

4．重力势能的系统性：属于和组成的系统。

5．重力势能的改变与重力做功的关系：表达式。

重力做正功时，重力势能；重力做负功时，重力势能。

6．关于重力势能，下列说法中准确的是（）A．重力势能仅仅由重物自身所决定B．重力势能是标量，不可能有正、负值C．重力势能具有相对性，所以其大小是相对的D．物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加7．关于重力势能，下列说法准确的是（）A．物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定B．物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大C．一个物体的重力势能从-5J变化到-3J，重力势能变小了D．离地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零8．下列关于重力势能的说法，准确的是（）A．重力势能是地球和物体共同具有的，而不是物体单独具有的B．处在同一高度的物体，具有的重力势能相同C．放在地面上的物体重力势能一定为零D．在地面上方的物体，它的重力势能一定不等于零9．物体在运动过程中克服重力做功为100J，则下列说法中准确的应是（）A．物体的重力势能一定增加100JB．物体的重力势能一定减少100JC．物体的动能一定增加100JD．物体的动能一定减少100J10．关于重力势能与重力做功，下列说法中准确的是（）A．物体克服重力所做的功等于重力势能的增加量B．在同一高度，将物体以初速度v0向不同方向抛出，从抛出到落地的过程中，重力所做的功相等，物体所减少的重力势能一定相等C．重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D．用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力所做的功等于物体克服重力所做的功与物体所增加的重力势能之和【答案】1．位置；路径2．高度；E p=mgh；E p；J3．状态；相对性；正值；负值4．物体；地球5．W G=E p1-E p2=-ΔE p；减少；增加6．CD7．D8．A9．A10．AB提升训练1．当重力做正功时，以下判断准确的是（ ） A ．重力势能一定增大 B ．重力势能一定减小 C ．物体一定是竖直下降 D ．物体一定是竖直上升2．物体在运动过程中，克服重力做功为50J ，则（ ） A ．重力做功为50JB ．物体的重力势能一定增加了50JC ．物体的重力势能一定减少了50JD ．重力做了50J 的负功3．以初速度v 0竖直上抛一质量为m 的物体，若不计空气阻力，且取抛出点为零势能面，则物体可达到的最大重力势能是（ ）A ．B ．C ．2D ．34．物体沿不同的路径（1）和（2）从坡顶A 滑到坡底B ，如图所示，重力做功分别为W 1、W 2，则（ ）A ．W 1<W 2B ．W 1>W 2C ．W 1=W 2D ．条件不足，无法比较5．如图所示，质量为m 的物体分别从倾角为α、β的两个光滑斜面上滑下，两斜面的高度均为h ，则下列叙述中准确的是（ ）A ．物体滑到斜面底端的速度相同B ．物体滑到斜面底端的动能相同C ．物体滑到斜面底端重力所做的功相同D ．物体滑到斜面底端时速率相同6．如图所示，质量为m =10kg 的物体在竖直向上并通过动滑轮的轻质光滑细绳的拉力F 的作用下匀速提升4m ，F 对物体做的功为 J ，物体增加的重力势能为 J 。

图 2—2—4 重力不做功 重力做正功重力势能习题♦ ♦同步测控・・ 1.拱桥的高度为人，弧长为L,如图2-2-4所示，质量为M 的汽车在以不变的速率 由力点运动到8的过程中（A.汽车的重力势能不变， B.汽车的重力势能减少， C.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做正功，后做负功 D.汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为零，重力先做负功，后做正功，总功 为零2. （2011年黄冈高一检测）如图2-2-5所示的儿个运动过程中，物体弹性势能增加的 是（）A. 如图甲，跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能B. 如图乙，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能C. 如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能D. 如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能 3.在粗糙斜面顶端系一弹簧，弹簧的下端挂一物体，物体在4点时处于平衡状态，如图2 -2-6所示.现用平行于斜面向下的拉力作用于物体，第一次直接将物体拉到B 点，第二 次先将物体拉到C 点然后释放再回到8点，则在两次过程中，下列说法正确的是（） %1 弹力对物体所做的功相等%1 弹力对物体所做的功不相等%1 重力对物体所做的功相等%1 重力对物体所做的功不相等A. ①③B. ①④C. ②③D. ②④4.金茂甲 乙 丙 丁 图 2—2 — 5图2—2 — 7大厦是上海的标志性建筑之一，它的主体建筑地上88层，地下3层，高420.5 m,是目前国内第三、世界第八高楼，如图2-2-7所示.距地面341 m的第88层为国内迄今最高的观光层，环顾四周，极目眺望，上海新貌尽收眼底.一位体重为60 kg的游客站在第88 层(g 取10 m/s2).(1)以地而为参考平面，他的重力势能是多少？(2)以第88层为参考平面，他的重力势能是多少？(3)以420.5 m的楼顶为参考平面，若他乘电梯从地面上升到88层，需克服重力做多少功？♦.课时训殊.♦一、单项选择题1.下列说法中，不正确的是（） .A.地球上的任何一个物体的重力势能都有一个确定的值B.重力做功的多少与重力势能的变化都与参考平面的选取无关C.在不同高度的物体具有的重力势能可能相同D.位于零势能参考平面以下的物体的重力势能一定小于在零势能参考平面以上的物体的重力势能2.关于弹性势能，下列说法中正确的是（）A.只要发生形变的物体都具有弹性势能B.弹性势能是一个矢量C.当弹簧的弹力做正功时，弹性势能增加D.弹性势能必须通过弹力做功改变3.下面关于重力做功及重力势能的说法中，正确的是（）A.两物体刀、B,力的高度是B的2倍，那么刀的重力势能也是B的2倍B.如果考虑空气阻力，从某一高度下落一物体到达地面，物体重力势能的减少要比无阻力自由下落时重力势能减少得少C.重力对物体做正功时，物体的重力势能一定增加D.相对不同的参考平面，物体具有不同数值的重力势能，但这并不影响研究有关重力势能的问题4.下列说法正确的是（）A.做自由落体运动的物体，在第Is内与第3 s内重力势能的减少量之比为1：9B.物体做匀速直线运动时重力势能一定不变C.重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功D.以上说法均不对5.升降机中有一质量为〃?的物体，当升降机以加速度〃匀速上升高度时，物体增加的重力势能为（）A.mghB.mgh+inahC . mahD. /ngh—niah图2_2 — 86.如图2-2-8所示，物体沿不同的路径从刀运动到8,其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用；③无摩擦，但有其他外力拉它.比较这三种情况下重力做的功仍、*2、必，重力势能的变化量△%】、△与2、△加的关系，有以下儿种说法，正确的是（）%1W X>W2>W3%1仍=明2=仍%1A£"P| = A£'p2=AE P3%1A^pI<A£p2<AEp3A.①③B.①④C.②④D.②③7.一个质量为0.5 kg的小球，从5 m高处自由下落，着地后反弹起Im,取地面为参考平面，并取g=10m/s2,则（）A. B. C. D.3 r 一 2*3 , 一萨gL15, 一灵 ngL 9 , F*10.A.初、末位置物体的重力势能分别为25J 和一5J B.在下落和反弹过程中重力做功分别为25 J 和5 J C.由初位置到末位置重力做功20 J D. 重力做的功等于末位置重力势能减初位置的重力势能图 2 — 2 — 98. 如图2-2-9所示，-•质量为m 、边长为a 的正方体物块与地面间的动摩擦因数为 〃 =0.1.为使它水平移动距离s 可以用将它翻倒或向前缓慢平推两种方法，则下列说法中正 确的是（）A. 将它翻倒比平推前进做功少B. 将它翻倒比平推前进做功多C. 两种情况做功一样多D. 两种情况做功多少无法比较9. 质量为m 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2-2-10所示，松手后，链条滑高桌面，问：从开始到链条刚滑离桌面过程中重力势 能变化了（）图 2—2—10Oa g—6图 2—2— 11如图2-2-11所示，小球自。

功、功率、重力势能练习题1．一物体静止在升降机的地板上，在升降机加速上升的过程中，下列说法正确的是( )．A．合外力对物体不做功B．地板对物体的支持力做正功C．地板对物体的支持力做负功D．重力对物体做负功2．有一根轻绳拴了一个物体，如图7－1、2－10所示，若整体以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功的情况是( )．图7－1、2－10A．重力做正功，拉力做负功，合外力做负功B．重力做正功，拉力做负功，合外力做正功C．重力做正功，拉力做正功，合外力做正功D．重力做负功，拉力做负功，合外力做正功3．一个物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是( )．A．这两个力一定大小相等、方向相反B．F1是动力，F2是阻力C．这两个力做的总功为0D．F1比F2做的功多4．如图所示，力F大小相等，物体沿水平面运动的位移l也相同，下列哪种情况F做功最少( )．5．物体在水平方向上受到两个相互垂直大小分别为3N和4N的恒力，从静止开始运动10 m，每个力做的功和这两个力的合力做的总功分别为( )．A．30 J、40 J、70 J B．30 J、40 J、50 JC．18 J、32 J、50 J D．18 J、32 J、36.7 J6．质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀变速运动，拉力F作用2s后撤去，物体运动的速度图象如图7－1、2－13所示，则下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)( )．图7－1、2－13A．拉力F做功150 J B．拉力F做功350 JC．物体克服摩擦力做功100 J D．物体克服摩擦力做功175 J7．汽车以恒定功率P由静止出发，沿平直路面行驶，最大速度为v，则下列判断正确的是()．A．汽车先做匀加速运动，最后做匀速运动B．汽车先做加速度越来越大的加速运动，最后做匀速运动C．汽车先做加速度越来越小的加速运动，最后做匀速运动D．汽车先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动8．在距地面h高处，分别以速度v1和v2(v1<v2)水平抛出两个质量相同的小球A和B，则两球在落地时重力对两球的功率P A和P B的大小关系为( )．A．P A>P B B．P A＝P B C．P A<P B D．无法判别9．一个质量为m的物体在水平恒力F的作用下，沿水平面从静止开始做匀加速直线运动，向前移动了一段距离s，那么在前半程s1＝s2及后半程s2＝s2中，F做功的平均功率之比为()．A．(2－1)∶1 B．(2－2)∶1 C．1∶ 2 D．1∶(2－1)10．(2012·上海)如图7－3－8所示，位于水平面上的物体在水平恒力F1作用下做速度为v1的匀速运动；若作用力变为斜向上的恒力F2，物体做速度为v2的匀速运动，且F1与F2的功率相同．则可能有()．图7－3－8A．F2＝F1，v1>v2B．F2＝F1，v1<v2C．F2>F1，v1>v2D．F2<F1，v1<v211．某物体从高为H处由静止下落至地面，用时为t，则下述结论正确的是( )．A．前、后H2内重力做功相等B．前、后t2内重力做功相等C．前、后H2内重力做功的平均功率相等D．前、后t2内重力做功的平均功率相等12．物体在运动过程中，克服重力做功100 J，则以下说法正确的是( )．A．物体的高度一定降低了B．物体的高度一定升高了C．物体的重力势能一定是100 JD．物体的重力势能一定增加100 J13．有关重力势能的变化，下列说法中正确的是( )．A．物体受拉力和重力作用向上运动，拉力做功是1 J，但物体重力势能的增加量有可能不是1 JB．从同一高度将某一物体以相同的速率平抛或斜抛，落到地面上时，物体重力势能的变化是相同的C．从同一高度落下的物体到达地面，考虑空气阻力和不考虑空气阻力的情况下重力势能的减少量是相同的D．物体运动中重力做功是－1 J，但物体重力势能的增加量不是1 J14．在水平地面上平铺n块砖，每块砖的质量为m，厚度为h，如图7－4－9所示．若将砖一块一块地竖直叠放起来，在此过程中，重力做多少功？15．如图7－4－10所示，质量相同的两物体处于同一高度，A沿固定在地面上的光滑斜面下滑，B自由下落，最后到达同一水平面，则( )．图7－4－10A．重力对两物体做功相同B．重力的平均功率相同C．到达底端时重力的瞬时功率P A<P B D．到达底端时两物体的速度相同16．质量为M的木板放在光滑水平面上，如图7－1、2－15所示．一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了l，同时木板前进了x，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少？图7－1、2－1517．质量为2 000 kg、额定功率为80 kW的汽车，在平直公路上行驶中的最大速度为20m/s.若汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2 m/s2，运动中的阻力不变．求：(1)汽车所受阻力的大小；(2)3 s末汽车的瞬时功率；(3)汽车做匀加速运动的时间；(4)汽车在匀加速运动中牵引力所做的功．18．一辆重5t的汽车，发动机的额定功率为80 kW.汽车从静止开始以加速度a＝1 m/s2做匀加速直线运动，车受的阻力为车重的0.06倍．(g取10 m/s2)求：(1)汽车做匀加速直线运动的最长时间．(2)汽车开始运动后，5 s末和15 s末的瞬时功率．19．盘在地面上的一根不均匀的金属链重30N，长1m，从甲端缓慢提至乙端恰好离地时需做功10 J．如果改从乙端缓慢提至甲端恰好离地要做多少功？(取g＝10 m/s2)。

机械能及其转化练习题1. 一个物体的质量为10kg，处于高度为20m的位置上，计算其具有的重力势能。

解答：重力势能 = 质量 ×重力加速度 ×高度= 10kg × 9.8m/s² × 20m= 1960J2. 一个小球以速度10m/s水平抛出，它的质量为2kg，请计算它的动能。

解答：动能 = 1/2 ×质量 ×速度²= 1/2 × 2kg × (10m/s)²= 100J3. 一个弹簧，劲度系数为400N/m，受到一个压缩量为0.2m的力，求它具有的弹性势能。

解答：弹性势能 = 1/2 ×劲度系数 ×压缩量²= 1/2 × 400N/m × (0.2m)²= 8J4. 一个物体从静止状态开始自由下落，当它下落到一半高度的时候，计算它的动能和重力势能的比值。

解答：首先，当物体下落到一半高度时，动能和重力势能的比值应该是1：1。

其次，根据机械能守恒定律，动能和重力势能的和应该是相同的。

由此可得：动能比值 = 1/2 ×高度比值 × 1/2 ×速度比值²= 1/2 × (1/2) × (1/2)²= 1/165. 一个物体从8m/s的速度冲入一段长度为10m的制动器内，最后停下来。

制动器的平均制动力是多大？解答：根据牛顿第二定律，力的大小等于质量乘以加速度。

首先，求出物体的加速度：首末速度之差 = 加速度 ×时间8m/s - 0 = 加速度 ×时间加速度 = 8m/s ÷时间其次，求出时间：速度 = 加速度 ×时间0 = 加速度 ×时间时间 = 8m/s ÷加速度最后，计算制动力：制动力 = 加速度 ×质量= (8m/s ÷时间) ×质量= (8m/s ÷ (8m/s ÷加速度)) ×质量= 加速度 ×质量所以最后的结论是：物体停下来时的平均制动力等于加速度乘以质量。

重力与重力势能1.定义：重力是由于地球的吸引而使物体受到的力。

2.施力物体：地球3.方向：总是竖直向下4.作用点：物体的重心5.重力公式：G = mg，其中G为重力，m为物体的质量，g为重力加速度（约为9.8m/s²）6.重力作用：使物体受到向地心的拉力，使物体受到向地面的压力，使物体保持静止或匀速直线运动。

二、重力势能1.定义：重力势能是指物体由于位置的高低而具有的能量。

2.影响因素：物体的质量和高度3.计算公式：Ep = mgh，其中Ep为重力势能，m为物体的质量，g为重力加速度，h为物体的高度4.重力势能的转化：物体从高处向低处运动时，重力势能转化为动能；物体从低处向高处运动时，动能转化为重力势能。

5.重力势能的守恒：在只有重力做功的系统中，系统的总机械能（动能+重力势能）保持不变。

6.重力势能是相对的，零势能面的选取不同，同一物体的重力势能会有所不同。

7.重力势能与重力的大小无关，只与物体的质量和高度有关。

8.物体在地球表面附近的重力势能变化，取决于物体的质量和高度的变化。

9.物体在地球表面附近的重力势能转化为动能时，遵循机械能守恒定律。

10.地球表面的物体受到的重力，使得物体能够保持在地面上。

11.地球对物体的吸引力，使得物体具有重力势能，可以转化为其他形式的能量。

12.重力势能的变化，如登山、下降等，涉及到动能和重力势能的转化。

13.机械设备中，如起重机、电梯等，利用重力势能进行工作。

14.天体运动，如卫星、行星等，受到重力的作用，具有重力势能。

习题及方法：1.习题：一个质量为2kg的物体从地面上方10m处自由下落，求物体落地时的速度和落地前的重力势能。

（1）根据重力势能公式Ep = mgh，计算物体在10m高度的重力势能：Ep = 2kg * 9.8m/s² * 10m = 196J（2）根据动能公式Ek = 1/2mv²，计算物体落地时的动能：由于物体是从静止状态开始下落的，所以初始动能为0，根据机械能守恒定律，物体落地时的动能等于初始的重力势能：Ek = Ep = 196J（3）根据动能公式，求解物体落地时的速度：196J = 1/2 * 2kg * v²v² = 196J / 2kgv² = 98J/kgv = √98J/kgv ≈ 9.9m/s答案：物体落地时的速度约为9.9m/s，落地前的重力势能为196J。