答案 mg(H+h) 减少 mg(H+h)
一、重力做功
[导学探究] 如图2所示,一个质量为m的物体,从高度为h1的位置A分别按下列三种方式运动到高度为h2的位置B,在这个过程中思考并讨论以下问题:
图2
(1)根据功的公式求出甲、乙两种情况下重力做的功;
(2)求出丙中重力做的功;
(3)重力做功有什么特点?
答案 (1)甲中WG=mgh=mgh1-mgh2
乙中WG′=mgxcos θ=mgh=mgh1-mgh2
(2)把整个路径AB分成许多很短的间隔AA1、A1A2...,由于每一段都很小,每一小段都可以近似地看做一段倾斜的直线,设每段小斜线的高度差分别为Δh1、Δh2...,则物体通过每段小斜线时重力做的功分别为mgΔh1、mgΔh2....
物体通过整个路径时重力做的功
WG″=mgΔh1+mgΔh2+...
=mg(Δh1+Δh2+...)=mgh
=mgh1-mgh2
(3)物体运动时,重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关,而跟物体运动的路径无关.
[知识深化]
1.重力做功大小只与物体的重力和物体的高度变化有关,与受其他力及运动状态均无关.
2.物体下降时重力做正功,物体上升时重力做负功.
3.在一些往复运动或多个运动过程的复杂问题中求重力做功时,利用重力做功的特点,可以省去大量中间过程,一步求解.
例1 在同一高度,把三个质量相同的球A、B、C分别以相等的速率竖直上抛、竖直下抛和平抛,它们都落到同一水平地面上.三个球在运动过程中,重力对它们做的功分别为WA、WB、WC,重力的平均功率分别为PA、PB、PC,则它们的大小关系为( )
A.WA>WB=WC,PA>PB=PC