知识点1 重力做功与重力势能
1.重力做功的特点
(1)重力做功与路径无关,只与始、末位置的高度差有关。
(2)重力做功不引起物体机械能的变化。
2.重力做功与重力势能变化的关系
(1)定性关系:重力对物体做正功,重力势能减小;重力对物体做负功,重力势能增大。
(2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量,即WG=Ep1-Ep2=-ΔEp。
(3)重力势能的变化量是绝对的,与参考平面的选取无关。
3.弹性势能
(1)概念:物体由于发生弹性形变而具有的能。
(2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大。
思考:如图所示,起重机正在向高处起吊重物。
(1)重物上升过程中,重力势能怎么变化?重力做什么功?
(2)若被吊重物的质量为2吨,将它从地面起吊至20米高的楼层。则重物的重力势能变化了多少?重力做了多少功?两者存在什么关系?
[答案] (1)增大,负功 (2)增大了4×105 J,重力做了-4×105J的功。克服重力做的功等于物体重力势能的增加量。