第七章 第4节 重力势能

重力势能

2002年９月２１日上午，俄罗斯高加索北奥塞梯地区的一个村庄发生雪崩，造成至少１００人失踪。

雪崩2

美国内华达州亚利桑那陨石坑。这个陨石坑是5万年前，一颗直径约为30～50米的铁质流星撞击地面的结果。这颗流星重约50万千克、速度达到20千米／秒，爆炸力相当于2000万千克梯恩梯(TNT)，超过美国轰炸日本广岛那颗原子弹的一千倍。爆炸在地面上产生了一个直径约1245米，平均深度达180米的大坑。据说，坑中可以安放下20个足球场，四周的看台则能容纳200多万观众。

陨石坑美国内华达州亚利桑那3一、重力做功h1h2极限思想：微元法结论：重力做功与路径无关，只与初末位置的高度差有关。摩擦力做功呢？什么是重力势能1、物体由于被举高而据有的能量。1）怎样让木球获得一定的重力势能？2）怎样让木球的重力势能增大？3）假设将木球举高2米，自由释放，观察一下对地面的冲击效果4）若将木球换成等体积的铅球，再举高2米，观察效果5）若放在月球表面，效果又如何呢？将重力势能定义为：二、重力势能1、表达式：2、单位：焦耳J3、标量、状态量，随h的变化而变化。4、有相对性，大小取决于零重力势能参考面的选取。5、负号表示大小。（P66）6、是物体与地球共有的能量。(P66)h1h2三、重力势能与重力做功的关系Ep1Ep21、重力做正功时，WG>0，重力势能减小的数量等于重力做的功;

重力做负功时，WG<0,重力势能增加的数量等于物体克服重力做的功。2、重力势能的变化只与重力做功有关，与其他外力无关。如：与空气阻力无关。(木棒或铁链)重200N铁球木球mm2m1m边长am翻转一次外力做功至少多少?hssρh等效思维hmmmm2134【创新设计：P55T2】总长为L的光滑匀质软绳，质量为m，跨过一光滑的轻质小定滑轮，开始时滑轮左侧的绳长为L/3，右侧为2L/3，某时刻受一小扰动从右侧滑落，求软绳的上端即将离开滑轮时，绳子的重力对绳子做的功是多少？思考本题的解法有几种？AL/3B2L/3【法一】开始左侧绳重心在滑轮下方L/6处，即将离开时，该部分绳子到了滑轮右侧，但重心仍在滑轮L/6处；右侧绳开始时重心在滑轮下L/3处，当软绳上端即将离开滑轮时，该部分重心下降L/3，故重力对绳子做功W=2mg/3*L/3=2mgL/9【法二：等效思想】可等效认为整个过程中，右侧绳子不动，左侧绳子运动到右侧绳子的下方，左侧绳子下降2L/3。故重力对绳子做功W=mg/3*2L/3=2mgL/9【学案：P74T8】有一上端挂在墙上的长画，从画的上端到下端的画轴长1.8m，下面画轴重1N，画面重0.8N（画面处处均匀），现将长画从下向上卷起来，求长画的重力势能增加了多少_____J，人克服重力做功_____J。解：长画的重力势能增加了：Ep=Ep1+Ep2=m1gh1+m2gh2=（1

×1.8+0.8

×1.8/2）J=2.52J故：人克服重力做功2.52J。【学案：P74T9】质量为ｍ的物体静止在地面上，其上表面连着一根竖直的轻质弹簧，弹簧的长度为L，劲度系数为ｋ