解析过程中要注意,物体2增加的重力势能取决于弹簧K2的伸长量x2,物体1增加的重力势能取决于弹簧组的伸长量x=x1+x2。
3.重力做功和重力势能改变的关系
(1)重力势能的改变量只与重力做功有关,跟物体做什么运动以及是否同时还有其他作用力(如牵引力,阻力等)的存在无关。
(2)重力对物体做多少正功,物体的重力势能就减小多少;重力对物体做多少负功,物体的重力势能就增加多少.即
WG= EP1-EP2=-(EP2-EP1),或 WG=-△EP。
(2)重力势能的变化量与零重力势能面的选取无关.
例4 质量为100g的球从1.8m的高处落到水平面上,又弹回到1.25m的高度.在整个过程中重力对物体做的功是多少?球的重力势能改变了多少?
解析重力做功与路径无关.整个过程中重力做功WG
WG=Gh=mg(h2-h1)=0.1×9.8×(1.8-1.25)=0.54J
重力对物体做正功,球重力势能的减少量为0.54J。
同步练习
1.关于重力势能的说法正确的是:( )
A 重力势能只由重物决定 B 重力势能不能有负值
C 重力势能的大小是相对的 D 物体在两位置上重力势能之差是绝对的。
2.重力做功与重力势能变化的关系正确的是( )
A重力做功不为零,重力势能一定变化 B重力做正功,重力势能增加
C重力做正功,重力势能减少 D克服重力做功,重力势能增加
3.关于重力做功和物体的重力势能,下列说法正确的是( )
A.当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少;
B.物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加;
C.地球上每一个物体的重力势能都有一个确定值;
D.重力做功的多少与参考平面的选取无关。
4.一根长L=2 m,重力G=200 N的均匀木杆放在水平地面上,现将它的一端从地面抬高0.5 m,另一端仍搁在地面上,则物体重力势能的变化量为(g=10 m/s2)( )
A.400 J B.200 J C.100 J D.50 J