第七章 机械能守恒定律 第4节 重力势能 课后习题答案

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第七章 机械能守恒定律 第4节 重力势能 课后习题答案

公主 冷月无声

发布日期:2010-09-09 19:52:47

第七章 机械能守恒定律 第4节 重力势能 课后习题答案






公主 冷月无声

发布日期:2010-09-09 19:52:47


1. 证明:设斜面高度为h,对应于倾角为θ1θ2θ3的斜面长分别为l1l2l3

  由功的公式可知,在倾角为θ1的斜面,重力与位移的夹角为( ),重力所做的功为:WG

mgl1cos)=mgl1sinθ1mgh。同理可证,在倾角为θ2θ3的斜面上,重力所做的功都等于

mgh,与斜面倾角无关。

2. 答:(1)足球由位置1运动到位置2时,重力所做的功为-mgh,足球克服重力所做的功为mgh,足球的重力势能增加了mgh

  (2)足球由位置2运动到位置3时,重力做的功为mgh,足球的重力势能减少了mgh

  (3)足球由位置1运动到位置3时,重力做功为零,重力势能变化为零。

说明:本题的意图是使学生体会,重力势能的变化是与重力做功相对应的。重力做了多少功,重力势能就变化多少。重力做正功重力势能减少,重力做负功重力势能增加。

3. 答:(1

所选择的参考平面

小球在A点的重力势能

小球在B点的重力势能

整个下落过程中小球重力做的功

整个下落过程中小球重力势能的变化

桌面

5.88J

3.92J

9.8J

9.8J

地面

9.8J

0

9.8J

9.8J

  (2)如果下落过程中有空气阻力,表格中的数据不变。

  说明:本题的意图是使学生认识,重力势能跟零势面的选取有关,而重力势能的变化跟重力的功相对应,与零势能面的选取无关。重力做的功只跟物体位置的变化有关,与是否存在其他力无关。

4. 答:A正确。例如:物体在向上的拉力作用下,如果做匀加速直线运动,这时拉力的功大于重力势能的增加量。如果物体做匀减速直线运动,这时拉力的功小于重力势能的减少量。

  B 错误。物体匀速上升,拉力的大小等于重力,拉力的功一定等于重力势能的增加量。

  C 错误。根据WGEp1Ep2可知,重力做-1J的功,物体势能的增加量为1J

  D 错误。重力做功只与起点和终点的位置有关,与路径无关,AB两点的位置不变,从A点到B点的过程中,无论经过什么路径,重力的功都是相同的。