Question

16．質(zhì)量為3kg的物體放在高4m的平臺上，g取10m/s²．求：
（1）以平臺為參考平面，物體的重力勢能是多少？
（2）以地面為參考平面，物體的重力勢能是多少？
（3）物體從平臺落到地面上，重力勢能變化了多少？重力做功是多少？

Answer 1

分析 （1）、（2）重力勢能的計(jì)算公式為E_P=mgh，h是物體相對于參考平面的高度．根據(jù)這個公式直接計(jì)算．
（3）重力做功只與物體的初末位置有關(guān)，與路徑無關(guān)，且重力做功和重力勢能變化數(shù)值相等．

解答 解：（1）小球放在平臺上，相對于平臺表面的重力勢能是0．
（2）小球相對于地面的高度為：h=4m，相對于地面的重力勢能是：
E_P=mgh=3×10×4J=120J
（3）小球從平臺落到地面，則在整個過程中，高度下降h=4m，重力勢能減少量為：
△E_P=mgh=3×10×4J=120J
則重力勢能減少是：△E_P=120J
答：（1）小球相對于平臺表面的重力勢能是0．
（2）小球相對于地面的重力勢能是120J．
（3）物體從平臺落到地面上，重力勢能減少120J，重力做功是120J．

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道重力勢能的大小與零勢能的選取有關(guān)，但重力勢能的變化與零勢能的選取無關(guān)．以及知道重力做功和重力勢能變化的關(guān)系，重力做正功，重力勢能減小，重力做負(fù)功，重力勢能增加．