物体重力势能的判断标准及相关知识解析

中级物理学说，物体的重力势能与其质量和被举起的高度成正比。

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Ep=mgh。重力势能是一个标量，单位是焦耳（J）。与功不同，功的正负号表示作用的效果。比较大小时，只比较数值；而在重力势能中，正数总是大于负数。在重力势能的表达中，由于高度h是相对的，重力势能的数值也是相对的。我们说一个物体具有重力势能mgh，它是相对于某个水平面的。这个水平面的高度取为零。这个水平面称为参考平面。当物体位于这个参考平面上时，重力势能为零，所以参考平面又称为零势能平面。古典物理学对重力势能的理解是，当物体处于某一位置时，相对于参考平面，重力能对物体做多少功重力做功公式，物体能获得多少其他形式的能量，就称为重力势能。但并不代表重力势能为0，不具备做功的能力，这是由它的相对性决定的，重力做正功时，重力势能减小，反之则减小。两个物体仅靠重力相互吸引时的重力势能为：

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两个物体仅靠引力相互吸引的过程其实比较复杂，首先需要把二体问题（两个物体因引力作用而相互反作用的问题）转化为单体问题（一个物体受另一个固定物体引力作用而运动的问题，转化的方法在一些普通物理教科书和理论物理、力学教科书中都有介绍）。然后把直线运动的过程看作椭圆运动过程的极限，根据开普勒第三运动定律求解。另外，如果要求碰撞前的瞬时速度，可以先利用动量守恒定律确定碰撞前两个物体的速度比，再利用机械能守恒定律求出碰撞时的速度。不过这种方法要求碰撞物体是大小不同的球体，否则如果只把它们看作点质量，碰撞前一瞬间的重力势能就是负无穷大。 #

若将g视为变量，则重力势能将转变为重力势能，重力势能的表达式为-GMm/r，但零势能位于无穷远处。

物体因机械运动而具有的能量叫机械能。它包括动能和势能。势能包括重力势能和弹性势能。由于重力和万有引力是同一性质的力，所以在不能忽略物体高度的情况下重力做功公式，把重力势能叫重力势能更为合适。也就是说，重力势能就是重力势能。在教学大纲中，除了特别讨论重力随物体在地球上的位置（纬度和高度）而变化外，都认为重力等于万有引力。因此，也可以认为物体的重力势能等于重力势能。 *供下一批人查标准。 #

引力势能的相对性和引力质量势能变化的绝对性 #

重力势能是相对的，本题答案要根据所选的参考系而定，但重力势能的变化是绝对的。换言之：重力势能会随着参考面的变化而变化，但重力势能的变化量不会因参考面不同而变化。

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重力势能和重力所作的功 #

当重力做正功时，重力势能减少；当重力做负功时，重力势能增加。这可以理解为重力所作的功等于重力势能变化量的负值，即：

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比较项目 #

重力所作的功

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重力势能 #

物理意义 #

重力对物体所做的功 #

物体由于与地球相互作用而产生的能量，由其相对于地球的相对位置决定 #

表达 #

影响尺寸的因素 #

重力G与初、终位置高度差△h #

重力 mg 和某地点的高度 h #

特征

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它只和起始位置与终止位置的高度差有关，和路径、参考平面的选择无关。

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修复率的数量级与参考平面的选择有关。 #

处理数量

状态数量