Question

如圖所示，質量為0.5kg的小球，從桌面以上高1.2m的A點下落到地面的B點，已知桌面高0.8m，求：
（1）以桌面為參考平面，小球在A點和B點的重力勢能．
（2）以地面為參考平面，從A到B的過程中小球重力勢能的變化．（取g=10m/s²）

Answer 1

分析：（1）根據重力勢能表達式E_p=mgh即可求解，注意式中h為物體相對零勢能點的高度，因此重力勢能大小和零勢能點的選取有關．
（2）從A到B的過程中小球重力勢能的變化等于負的重力所做的功，與參考平面的選取無關．

解答：解：（1）以桌面為參考平面，
A點的重力勢能為：E_PA=mgh₁=0.5×10×1.2J=6J
B點的重力勢能為：E_PB=mgh₂=0.5×10×（-0.8）J=-4J
（2）從A到B的過程中小球重力勢能的變化等于負的重力所做的功，
即△E_P=-W_G=-mgh_AB=-0.5×10×2J=-10J
答：（1）以桌面為參考平面，小球在A點的重力勢能為6J，B點的重力勢能為-4J．
（2）以地面為參考平面，從A到B的過程中小球重力勢能的變化量為-10J．

點評：本題比較簡單，直接考查了重力勢能和重力做功大小的計算，正確理解公式中物理量的含義是正確應用公式的前提．