关键知识点（21）对重力势能的深化和拓展。
重力势能：
（1）粗略地说：重力势能是物体由于被举高而具有的能量。而不是举高的物体所具有的能量，因为举高的物体不止具有重力势能。
（2）精确地说：由于物体和地球之间存在相互作用的万有引力，所以必定存在由它们的相对位置所决定的一种位能，这种位能就是重力势能。
（3）表达达：Ep=mgh
特别深化：
1.重力做功的特点：重力做功只和物体始、末两点所在的水平面之间的高度差有关，而和物体具体的运动路径无关。
例题：
2.重力势能是标量，但有正、负之分，正、负反映物体在参考平面之上，还是在参考平面之下，实质上反映了重力势能的大小。如物体具有1J的重力势能，说明这个物体在参考平面之上；物体具有一5J的重力势能，说明这个物体在参考平面之下，且1J的重力势能大于一5J的重力势能。这一点和功是不一样的！
3.重力势能具有相对性，在参考平面未确定之前说某个物体具有多少的重力势能，那是毫无意义的。所以要想使物体具有确定的重力势能，必须事先确定参考平面：参考平面原则上可任意选取，但具体问题，具体确定。
例题：下列关于重力势能的说法正确的是（）
A.放在地面上的物体的重力势能为零
B.一个在轨道上运动的物体，在它的重力势能为零的时刻，一定运动到了轨道的最低点
C.质量小的物体可能比质量大的物体具有的重力势能大
D.在同一高度（相对于参考平面的高度不为零）上的质量不同的物体的重力势能一定不同
解析：重力势能的大小Ep=mgh，与物体的质量和零势能面的选择有关，上式中的h是物体的重心到零势能面的竖直距离，当物体位于零势能面之上时，重力势能为正；当物体位于零势能为零势能面之下时，重力势能为负。一般选择地面或物体运动时所达到的最低的所处的水平面为零势能面。这样，选项A、B才成立。如果选其他水平面为零势能面，则选项A、B均不正确。如果质量小的物体位于很高处，而质量大的物体位于很低处，则质量小的物体的重力势能可能比质量大的物体的重力势能大选项C正确。在同一高度，重力势能的大小由物体的质量决定，质量不同，重力势能一定不同，选项D正确。选C、D。
4.重力势能属于物体和地球组成的系统所共有。平常我们说物体具有多少的重力势能，是一种简略的说法。应该说成物体和地球组成的系统具有多少的重力势能，但这样说太罗嗦，我们就认为物体具有多少的重力势能，这一种说法是正确的。
5.重力做功和重力势能改变的关系：W=一△Ep。
当物体所受的重力做正功时，物体的重力势能减少；当物体所受的重力做负功时，物体的重力势能增加。也可以统一说成重力对物体做多少功，物体的重力势能就减少多少，即物体的重力势能的变化完全由重力所做的功来量度，与物体受不受其它力，其它力做不做功，做多少功，都没有任何关系。
例题：关于重力势能与重力做功，下列说法中正确的是（）
A.物体克服重力做的功等于重力势能的减少量
B.重力势能等于零的物体，不可能对别的物体做功
C.用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和
D.在同一高度，将物体以大小相同的初速度向不同的方向抛出，从抛出到落地过程中，重力做的功相等，物体所减小的重力势能一定相等
解析：物体克服重力做功，说明重力做负功，物体上升，故物体的重力势能增加，A错误；重力势能具有相对性，重力势能的大小与零势能面的选取有关，重力势能等于零的物体，也可能对别的物体做功，B错误；用手托住一个物体匀速上举时，手的支持力和重力是一对平衡力，手的支持力做的功等于物体克服重力做的功，也等于物体增加的重力势能，C错误；在同一高度将物体以大小相同的初速度向不同的方向抛出，从抛出到落地过程中，重力和物体的初、末位置高度差相等，可知重力做的功相等物体所减少的重力势能一定相等，D正确。选D。
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