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1、重力勢能 練習與解析
1.將重為50 N的物體沿著豎直方向向上勻速吊起10 m高，此過程中物體的重力勢能變化了 J，拉力對物體做功 J.若物體以1 m/s2的加速度上升10 m高，此過程中物體的重力勢能變化了 J，拉力對物體做了 J的功.（g取10 m/s2）
解析：物體重力勢能增加了ΔEp=mgh=50×10 J=500 J
拉力做功W=F·h=mgh=500 J
若物體勻加速上升，但重力勢能仍增加了500 J
因為F－G=·a
所以F=G+G·a/g=G·=50×N=55 N
從而WF=F·h=55×10 J=550 J.
答案：500 500 5
2、00 550
2.盤在地面上的一根不均勻的金屬鏈重30 N，長1 m，從甲端緩慢提起至乙端恰好離地面時需做功10 J，如果改從乙端提起至甲端恰好離地面需做功 J.（g取10 m/s2）
解析：設鏈子兩端分別為甲、乙，鏈子的質(zhì)心距甲端x m，距乙端y m，則x+y=1 m
提甲端，質(zhì)心需提高y m，W甲=mgy=10 J
提乙端，質(zhì)心需提高x m，W乙=mgx
所以W甲+W乙=mg（x+y）=30×1 J=30 J
所以W乙=20 J.
答案：20
3.地面上豎直放置一根勁度系數(shù)為k，原長為L0的輕質(zhì)彈簧，在其正上方有一質(zhì)量為m的小球從h高處自由落到下端固定于地面的輕彈簧
3、上，彈簧被壓縮，求小球速度最大時重力勢能是多少？（以地面為參考平面）
解析：當mg=kx時，小球的速度最大，
所以x=mg/k.
此時小球離地面高度為：H=L0－x=L0－mg/k
重力勢能Ep=mgH+mg（L0－mg/k）=mgL0－m2g2/k.
答案：Ep=mgL0－m2g2/k
4.質(zhì)量為10 kg的物體靜止在地面上，現(xiàn)用120 N的豎直拉力提升物體，g取10 m/s2.在物體上升10 m時，拉力做功 J，物體動能增加 J，重力勢能增加 J.
解析：拉力做功WF=Fh=120×10 J=1200 J
克服重力做功WG=Gh=10×10×10 J=1000 J
重力勢能增加1000 J
動能增加了ΔEk=WF－WG=200 J.
答案：1200 1000 200
5.質(zhì)量是100 g的球從1.8 m的高處落到水平板上，又彈回到1.25 m的高度，在整個過程中重力對球所做的功為多少？球的重力勢能變化了多少？
解析：由重力做功的特點可知，此時重力所做的功為：
WG=mgH
=mg（h1－h(huán)2）
=0.1×9.8×（1.8－1.25）J
=0.54 J
由重力做功與重力勢能的變化之間的關系可知，此時重力做正功，重力勢能應減少，且減少量ΔEp=WG=0.54 J.
答案：0.54 J 重力勢能減少了0.54 J.
高中物理必修2重力勢能 練習與解析
