2018-2019学年新设计物理必修二粤教版讲义:主题二机械能及其守恒定律2.2 Word版含答案
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重力势能的变化与参考平面的选取有关吗?

1.重力做功的特点

(1)做功表达式:WG=mgh,式中h指初位置与末位置的高度差。

(2)做功的特点: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。

2.重力势能

(1)定义:由物体所处位置的高度决定的能量称为重力势能。

(2)大小:Ep=mgh;单位:焦耳,符号:J。

(3)重力势能的三性

①相对性:Ep=mgh中的h是物体重心相对参考平面的高度。参考平面选择不同,则物体的高度h不同,重力势能的大小也就不同,所以确定某点的重力势能首先选择参考平面。

②系统性:重力是地球与物体相互吸引产生的,所以重力势能是物体和地球组成的系统共有,平时所说的"物体"的重力势能只是一种简化说法。

③标矢性:重力势能是标量,只有大小,没有方向,但有正负。重力势能正负的含义:正值表示物体处于参考平面上方,负值表示处于参考平面的下方。

3.重力做功与重力势能变化的关系

(1)重力做功是重力势能变化的原因,且重力做了多少功,重力势能就改变多少,即WG=Ep1-Ep2=-ΔEp。

①当物体从高处向低处运动时,重力做正功,重力势能减少。

②当物体从低处向高处运动时,重力做负功,重力势能增加。

(2)重力做的功与重力势能的变化量均与参考平面的选择无关(填"有"或"无")。

(3)重力势能的变化只取决于物体重力做功的情况,与物体除重力外是否还受其他力作用以及其他力是否做功等因素均无关。

[理解概念]

判断下列说法是否正确。

(1)同一物体在不同位置的重力势能分别为Ep1=3 J,Ep2=-10 J,则Ep1