(3)系统性:重力是地球对物体的吸引而产生的,如果没有地球对物体的吸引,就不会有重力,也不存在重力势能,所以重力势能是这个系统共同具有的。平时所说的"物体的重力势能"只是一种简化的说法。
2.重力势能变化的绝对性:物体在两个高度不同的位置时,由于高度差一定,重力势能之差也是一定的,即物体的重力势能的变化与参考平面的选取无关。
[精典示例]
[例1] 如图2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,则(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?
图2
(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,
因而物体具有的重力势能
Ep1=mgh1=2×9.8×0.4 J=7.84 J。
物体落至地面时,物体的重力势能
Ep2=mgh2=2×9.8×(-0.8) J=-15.68 J。
因此物体在此过程中重力势能减少量
ΔEp=Ep1-Ep2=7.84 J-(-15.68) J=23.52 J。
(2)以地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+0.8) m=1.2 m。
因而物体具有的重力势能
Ep1′=mgh1′=2×9.8×1.2 J=23.52 J。
物体落至地面时重力势能Ep2′=0。
在此过程中物体重力势能减少量
ΔEp′=Ep1′-Ep2′=23.52 J-0=23.52 J。
(3)通过上面的计算可知,重力势能是相对的,它的大小与零势能参考平面的选取有关,而重力势能的变化是绝对的,它与零势能参考平面的选取无关,其变化值与重力对物体做