距离越大,重力势能越小,B错误;重力势能是标量,有正、负之分,其正、负表示重力势能的大小,-5 J<-3 J,C正确;重力势能的变化量与参考平面的选择无关,故D正确.
[答案] CD
命题视角2 重力势能的计算
如图所示,桌面距地面的高度为0.8 m,一物体质量为2 kg,放在桌面上方0.4 m的支架上.(g取10 m/s2)
(1)以桌面为零势能参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到地面的过程中重力势能减少多少?
(2)以地面为零势能参考平面,计算物体具有的重力势能,并计算物体由支架下落到地面的过程中重力势能减少多少?
(3)以上计算结果说明什么?
[解题探究] (1)什么是重力势能,其大小和什么有关?
(2)研究重力势能为什么要选零势能面?
[解析] (1)以桌面为零势能参考平面,物体距离零势能参考平面的高度h1=0.4 m,因而物体具有重力势能
Ep1=mgh1=2×10×0.4 J=8 J
物体落至地面时,物体重力势能
Ep2=2×10×(-0.8) J=-16 J
因此物体在此过程中重力势能减小量
ΔEp=Ep1-Ep2=8 J-(-16) J=24 J.
(2)以地面为零势能参考平面,物体的高度
h1′=(0.4+0.8) m=1.2 m
因而物体具有的重力势能
Ep1′=mgh1′=2×10×1.2 J=24 J
物体落至地面时重力势能Ep2′=0