Question

如图所示，高H＝0.8 m的桌面上放有一弧形轨道，质量m＝0.5 kg的小球从轨道上高h＝0.2 m的顶点滑到桌面上(g取10 N/kg)．

(1)以地面为参考平面，小球原来具有的重力势能多大？小球沿轨道滑动过程中，重力势能减少了多少？

(2)若以桌面为参考平面，原来的重力势能多大？小球沿轨道滑动过程中，重力势能减少了多少？

Answer 1

答案：
解析：

重力势能因参考平面选取的不同而不同，具有相对性，但重力势能的变化量却不会因参考平面的不同而不同．事实上，在实际应用时，我们所关心的并不是重力势能，而是它的变化量． 　　(1)以地面为参考平面，小球原来的高度为H＋h，所以原有的重力势能为 　　Ep1＝mg(H＋h)＝5 J 　　滑至桌面时，重力势能为 　　Ep2＝mgH＝4 J 　　重力势能的减少量为 　　Ep1－Ep2＝1 J 　　(2)若以桌面为参考平面，则原有的重力势能为Ep1＝mgh＝1 J 　　滑至桌面时的重力势能Ep2＝0 　　重力势能的减少量为Ep1－Ep2＝1 J．