重力做功与重力势能的关系
重力做功等于重力势能变化量的负值。重力对物体做正功时,物体的重力势能减少,减少的重力势能等于重力所做的功。重力对物体做负功时,物体的重力势能增加,增加的重力势能等于物体克服重力所做的功。
重力所做的功只跟初位置和末位置的高度差有关,跟物体运动的路径无关。因为重力是恒力,大小恒定,方向总是竖直向下。重力做功的大小由重力大小和重力方向上位移的大小(即竖直方向上的高度差)决定,与其他因素无关,所以只要起点和终点的位置相同,不论沿着什么路径由起点到终点,重力所做的功都是相同的。
物体因为重力作用而拥有的能量叫作重力势能,用符号Ep表示,单位是焦耳(J)。物体的质量越大,离地越高,重力势能就越大。重力势能是一个相对量,它的数值决定于零势能位置(参考平面)的选择。同一个物体在两个位置上重力势能的变化量是绝对的,与零势能位置的选择无关。零势能位置的选择是任意的。
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