势能和动能
一、考点突破： 知识点 考纲要求 题型 说明 1. 理解动能和势能的概念； 属于高频考点，是最基本的能量势能和动能 2. 掌握动能和势能的计算； 选择题、形式，高考中通常结合动能定理、3. 理解功是能量转换的量度。 计算题 功能关系、机械能守恒、能量守恒进行考查。
二、重难点提示：
重点：动能和势能的计算。 难点：动能和势能的影响因素。
一、动能、势能的比较： 项目 类别 动能 重力势能 弹性势能 定义 物体由于运动而具有的能 物体由于被举高而具有弹簧由于形变而具有的的能 能 表达式 Ek?12mv2 Ep?mgh E1?122kx 影响因素 质量、速度 质量、高度 劲度系数、形变量 性质 标量、相对性、状态量 标量、相对性、状态量 标量、状态量 系统具有 系统具有 单位 焦耳（J） 变化量 的量度 合力功 重力功 弹力功 正负 正 可正、可负、可为零 正
二、机械能：
动能和势能统称为机械能。 动 能 机重力 械势 1.
能势能
能 弹 性 势 能 1
2. 能量的单位：焦耳，简称焦，符号是J。
【重要提示】所有能量的单位都是焦耳，所有能量都是状态量。 3. 功和能的关系：功是能量转化的量度。
（1）能：状态量，能量的大小代表做功本领的强弱；
（2）功：过程量，代表能量从一种形式转化为另一种形式的多少；
（3）物体对外做功多少，自身能量就减少多少，外界对物体做功多少，自身能量就增加多少。
注意：我们所关注的不是物体具有多少能量，而是物体的能量转化了多少。不同形式的能量转化对应着不同力做的功。
例题1 一质量为m的物体由静止开始下落，由于受空气阻力影响，物体下落的加速度为高度为h的过程中，下列说法正确的是（ ）
4g，在物体下落54mgh 54B. 物体的机械能减少了mgh
54C. 物体克服阻力所做的功为mgh
54D. 物体的重力势能减少了mgh
5mg?f4思路分析：根据牛顿第二定律a??g，根据运动学公式，下落h高度的速度为v?2ah，所
m51412以Ek?mv?mgh，故A选项正确；重力势能减少了?EP?mgh，故机械能减少量?E?mgh，故B
52511选项错；同时可知阻力f?mg，所以阻力做负功，也就是克服阻力做功为Wf?fh?mgh，故C选项错，
55由上面分析知，物体重力势能减少量等于重力做的功即mgh，D选项错。
A. 物体的动能增加了答案：A
例题2 某人用100N的力将一质量为50g的小球以10m/s的速度从某一高处竖直向下抛出，经1s小球刚好落地，不考虑空气阻力，选地面为零势能点，g＝10m/s。求：
（1）小球刚抛出时的动能和势能各多大？ （2）小球着地时的动能和势能各多大？ 思路分析：（1）小球下落的高度：h?v0t?2
12gt?15m， 2则刚抛出时小球的势能：Ep?mgh?7.5J，
12mv?2.5J； 2（2）小球着地时的势能：Ep?0，
2小球的动能：Ek?1此时小球的速度：v2?v0?gt?20m/s， 则动能：Ek2?
2
1mv22?10J。 2答案：（1）小球刚抛出时的动能和势能各为2.5J，7.5J （2）小球着地时的动能和势能分别为10J，0
例题3 关于动能，下列说法中正确的是（ ）
A. 动能是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是物体都有动能 B. 质量减半，速度增大到原来的2倍，则物体的动能不变
C. 一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化 D. 动能不变的物体，一定处于平衡状态
思路分析：动能就是物体由于运动而具有的能量，是普遍存在的机械能中的一种基本形式，凡是运动的物体都有动能，所以A选项错误；质量减半，速度增大到原来的2倍，依据公式Ek?12mv，则物体的动能增大到2原来的2倍，故B选项错误；对于一定质量的物体，动能变化时，速度一定变化，但速度变化时，动能不一定变化，如只是速度的方向发生变化时，物体的动能就是不变的，故C选项正确；动能不变的物体，可以是物体速度的大小不变，但速度的方向可以变化，比如匀速圆周运动，故D选项错误。
答案：C
【方法提炼】功是能量转化的量度，WG??Ep减；W弹??Ep减。
注意：在物理学上定义：增量等于末态减初态；减少量等于初态减末态。
满分训练：起重机将质量为m的货物竖直匀加速吊起，加速度为a。当把货物提升h高度时，货物的重力势能增量ΔEp及起重机对货物所做的功W分别为（ ）
A. ΔEp＝mgh B. ΔEp＝mah C. W＝m（g－a）h D. W＝m（g＋a）h
思路分析：重力势能增量等于克服重力做功为mgh，所以A正确，B错误；根据牛顿第二定律可求起重机对货物的作用力F－mg＝ma，所以W＝m（g＋a）h，故C错误，D正确。
答案：AD
3
2020高中物理第四章机械能和能源第3-4节势能;动能动能定理1势能和动能学案2
