如图所示的滑雪运动员从雪山高处高速滑下,运动员的重力做了正功还是负功?其重力势能增大了还是减小了?当冲上另一个高坡时会怎样?
提示:运动员从高处滑下,位移向下,重力做了正功,由于高度降低,其重力势能减小;当运动员冲上另一个高坡时,重力做负功,重力势能增大.
二、重力做功跟路径无关
1.重力对物体做的功只跟物体的初位置和末位置的高度有关,而跟物体经过的路径无关.
2.重力势能具有相对性
(1)物体的重力势能Ep=mgh中的h,是相对于某个重力势能为零的参考面而言的.因此,物体的重力势能也总是相对于某一水平面来说的,这个水平面叫做参考平面.在参考平面上,物体的重力势能为零.
(2)物体位于参考平面上方时重力势能为正值,在其下方时的重力势能为负值.
(3)选择哪个水平面作参考平面,可视研究问题的方便而定.
三、引力势能和弹性势能
1.研究发现,一切受到吸引力或推斥力作用的物体都具有势能,例如电场中的电荷有势能,组成物质的分子之间也有势能.
2.弹性势能的定义:物体发生弹性形变时具有的势能叫做弹性势能.
3.弹性势能的表达式:对于劲度系数为k的弹簧,伸长量或压缩量为x时,弹性势能为Ep=kx2.
2.(1)发生弹性形变的物体都具有弹性势能.( )
(2)只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能.( )
(3)弹性势能可以与其他形式的能相互转化.( )
提示:(1)√ (2)× (3)√
对重力势能的理解
1.重力势能的特点