高中人教版 (新课标)4.重力势能学案设计

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第四节 重力势能 学习目标 课标要求： 1.理解重力做功的特点，理解重力势能的概念 2.知道重力势能的变化与重力做功的关系 重点： 1.重力做功，重力势能的计算 2.重力势能的相对性 难点：重力势能的正负判断，重力势能属于系统共有。 巩固基础 1．下列关于重力势能与重力做功的说法正确的是　　　（　　） Ａ．重力势能具有相对性 Ｂ．重力做功的大小与物体的运动路径有关 Ｃ．在地面上的物体其重力势能一定为零,因而重力势能不可能是负值 Ｄ．重力势能是物体单独具有的，与地球无关 2．关于重力势能的的变化，下列说法正确的是（ ） A.运动中物体重力做功是-1J，但物体的重力势能增加不是1J B. 重力做正功，重力势能是增加的 C．从同一高度下落的物体到达地面，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．重力势能的的变化量与零势能参考面的选取无关 3. 一实心铁球与一空心铁球的质量相等，将它们放在同一水平地面上，下列说法正确的是（ 　） Ａ．实心铁球的重力势能大于空心铁球的重力势能 Ｂ．实心铁球的重力势能小于空心铁球的重力势能 Ｃ．实心铁球的重力势能等于空心铁球的重力势能 Ｄ．以上三种情况都有可能 H h ４．如图所示，桌面高ｈ，质量为ｍ的小球从距桌面高Ｈ处自由下落．假设以桌面为零势能参考面，则小球落到地面的重力势能为(　 　) Ａ.　-mgh　　 Ｂ．mgH Ｃ.　mgh　　　Ｄ．Mg(h+H) ５．要将一个质量为ｍ，边长为Ｌ的匀质正方体翻倒，推力对它所做的功至少为（ ） Ａ.　 Ｂ. 　　 Ｃ. 　 　 Ｄ. 6．起重机以的加速度将质量为ｍ的物体匀减速地沿竖直方向提升高度ｈ，则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少？物体克服重力做功多少？物体的重力势能变化了多少？ 7．如图所示，将质量为m的小球以初速度v0从A点水平抛出，恰好垂直于斜面落在斜面上的B点。已知斜面的倾角为α，不计空气阻力，重力加速度为g。求 ： (1)小球从A到B过程中重力势能减少了多少？ (2)小球从A到B过程中重力做功的平均功率是多少？ 提升１ ２ 能力 8. 如图所示，两个质量相等的物体，从同一高度沿倾角及摩擦因数均不同的斜面的顶端滑到底端的过程中，重力对物体做的功分别为Ｗ１和Ｗ２，重力势能的变化量分别为△EP1 和△EP2，则 （ ） Ａ. △EP1＞△EP２　　　　Ｂ．△EP1 ＜△EP２ Ｐ· Ｃ．Ｗ１＜Ｗ２　　　　　　Ｄ．Ｗ１＝Ｗ２ 9．如图所示，质量为ｍ的物体静止在地面上，其上表面竖直栓接着一根轻弹簧．弹簧原长为Ｌ，劲度系数为ｋ，现将弹簧的上端点Ｐ缓慢地竖直提起一段高度ｈ使物体离开地面，此过程中物体的重力势能的变化量为（　　） Ａ．　　　 Ｂ． Ｃ．　 Ｄ． 10. 如图所示，矿井深100米，在井口用定滑轮将每米质量为１kｇ的钢索连同质量为100kg的机器从井底提到井口，至少要做多少功？（设钢索原来已伸直，且定滑轮的轴与井口平行，机器可视为质点，g取10 m/s2）？ 感悟经典 三峡大坝 三峡大坝的模型 1992年4月，第七届全国人民代表大会第五次会议通过了《关于兴建长江三峡工程的决议》。1994年三峡工程正式开工。2006年开始156米水位蓄水。2010年10月蓄水首次达到175米最终水位。 三峡发电站 三峡大坝的选址三斗坪坝址，位于葛洲坝水电站上游38公里处，地势开阔，地质条件为较坚硬的花崗岩，地震烈度小。三峡大坝为混凝土重力坝，它坝长2335米，底部宽115米，顶部宽40米，坝顶高程为海拔185米，最大浇筑坝高181米，正常蓄水位海拔175米。通航船闸上下游设计最大落差113米。水库全长600余公里，坝轴线全长2309.47米，水面平均宽度1.1公里，总面积1084平方公里，总库容393亿立方米，其中调洪库容约221.5亿立方米，调节能力为季调节型。 三峡大坝的建成，使蓄水达到175米最终水位，充分利用了水的重力势能（水能是一种清洁能源），代替了大批火电机组，使每年的煤炭消耗减少5000万吨，并减少二氧化硫等污染物和引起温室效应的二氧化碳的排放量，间接实现了环保。同时也使得下游荆江河段的防洪能力从“十年一遇”提高至“百年一遇，其洪水调节能力强大，可以消减洪峰流量高达2.7至3.3万立方米每秒，可实现不同的防洪目标，甚至可以抵抗千年一遇的洪水，具有强大的防洪和抗洪能力 第四节 重力势能 1.A 2.CD 3.B 4.A 5. B 6. （1）3mgh/4 （2）mgh （3）mgh 7.解析：(1)小球在竖直方向上的分速度为 所以，小球在落到斜面上B点地过程中重力做功为： 即: (2)小球从A到B过程中重力做功的平均功率为： 8.D 9.A 10. 解析：机器的重力势能增加为：=105J 钢索的重力势能增加为： =5000J