2.重力势能的理解

(1)重力势能具有系统性:由物体和地球的相对位置所决定的能叫重力势能,它是物体和地球共有的。

(2)重力势能具有相对性:重力势能Ep=mgh式中h是物体到参考平面的高度,参考平面的选取会影响重力势能的值,在参考平面内,物体的重力势能为零;在参考平面上方的物体,重力势能为正值;在参考平面下方的物体,重力势能为负值。

(3)重力势能变化具有绝对性:尽管重力势能的大小与参考平面的选择有关,但重力势能的变化量都与参考平面的选择无关,这体现了它的不变性(绝对性)。

(4) 重力势能是标量,但有正负,且正负能反映和比较重力势能的大小。

例3  如图2-4-1所示,劲度系数为K1的轻质弹簧两端分别与质量m1、m2的物体1、2拴接,劲度系数为K2的轻质弹簧上端与物体2拴接,下端压在桌面上(不拴接),整个系统处于平衡状态。现施力将物体1缓慢竖直上提,直到下面那个弹簧的下端刚脱离桌面。在此过程中,物体2的重力势能增加了     ,物体1的重力势能增加了   

解析 先取弹簧K2为研究对象,从受大小为(m1g+m2g)的压力到恢复自然长度,弹力的变化量△F=(m1+m2)g。由胡克定律可知弹簧K2的伸长量。则物体2增加的重力势能

再取弹簧K1为研究对象,从受大小为m1g的压力到受大小为m2g的拉力,弹力变化量为。由胡克定律可知在此过程中弹簧K1的伸长量为,则物体1增加的重力势能 

解析过程中要注意,物体2增加的重力势能取决于弹簧K2的伸长量x2,物体1增加的重力势能取决于弹簧组的伸长量x=x1+x2

 0  396678  396686  396692  396696  396702  396704  396708  396714  396716  396722  396728  396732  396734  396738  396744  396746  396752  396756  396758  396762  396764  396768  396770  396772  396773  396774  396776  396777  396778  396780  396782  396786  396788  396792  396794  396798  396804  396806  396812  396816  396818  396822  396828  396834  396836  396842  396846  396848  396854  396858  396864  396872  447090 

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