总结:1.重力势能具有相对性,是与零点选取有关的,因此在表达重力势能时,要指明势能零点的位置.我们把重力势能为零的水平面叫做零势能面.通常以水平地面为零势能面. 2.对选定的参考平面而言,在参考平面上方的物体,高度是正值,重力势能也是正值;在参考平面下方的物体,高度是负值,重力势能也是负值.物体具有负的重力势能,表示物体在该位置具有的重力势能比在参考平面上具有的重力势能要少. 自主学习:学生分别写出以B和地面C为零点情况下,物体落在B和落在地面C上时与初态的重力势能差:ΔEp1=-mgh1,ΔEp2=-mg(h1+h2),这是与零点选取无关的. 师生总结:不论我们如何选择参考系,对于一物理过程,重力势能的改变是一定的.我们今后的学习中,更多地是研究某物理过程中重力势能的变化,这时我们就可以适当选择参考系使问题简化,而不会影响结果. 课堂训练 1.分析判断下列几种说法是否正确. (1)物体在末位置的重力势能与物体如何运动无关; (2)物体在地球表面和月球表面上的重力势能相等; (3)一个静止的物体重力势能为负值时,说明物体无做功本领. 2.起重机以 的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少? 3.关于重力势能,下列说法中正确的是() A.物体的位置一旦确定,它的重力势能的大小也随之确定 B.物体与零势面的距离越大,它的重力势能也越大 C.一个物体的重力势能从-5 J变化到-3 J,重力势能减少了 D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功 参考答案 1.第一种说法正确. 解析:(1)把重力势能的决定因素和实际问题的给定条件相比较; (2)正确理解重力势能是系统具有的,系统发生变化时,重力势能如何变化; (3)理解重力势能的正、负与物体做功之间的关系. 2.解析:由题意可知起重机的加速度a= ,物体上升高度h, 据牛顿第二定律得 mg-F=ma,所以F=mg-ma=mg-m× 方向竖直向上. 所以拉力做功WF=Fhcos0°= mgh 重力做功WG=mghcos180°=-mgh 即物体克服重力做功为mgh 又因为 WG=Ep1-Ep2=-mgh WG<0,ep1 |