第21点　重力势能的"四性"

1.重力势能具有系统性.重力势能是物体和地球所组成的系统共有的，而不是地球上物体独有的，通常所说的物体的重力势能是一种简略的习惯说法.

2.重力势能具有相对性.重力势能的数学表达式Ep＝mgh是与参考平面的选择有关的，式中的h是物体重心到参考平面的高度.重力势能是标量，只有大小而无方向，但有正负，当物体在参考平面上方时，重力势能Ep为正值；当物体在参考平面下方时，重力势能Ep为负值.物体重力势能正负的物理意义是表示比零势能大，还是比零势能小，这与功的正负的物理意义是不同的.

3.参考平面选择的任意性.根据处理问题的方便而定，一般可选择地面或物体运动时所到达的最低点为零势能参考平面.

4.重力势能变化的绝对性.物体从一个位置运动到另一个位置的过程中，重力势能的变化与参考平面的选取无关，它的变化是绝对的.

对点例题　如图1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.求：

图1

(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过程中重力势能减少多少？

(3)以上计算结果说明什么？

解题指导　(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，因而物体具有的重力势能

Ep1＝mgh1＝2×10×0.4 J＝8 J.

物体落至地面时，重力势能