重力勢能的概念、表達(dá)式、特點、意義?

重力勢能
定義
　　物體由于被舉高而具有的能叫做重力勢能(gravitational potential energy).
決定因素
　　對于重力勢能,其大小由地球和地面上物體的相對位置決定.物體質(zhì)量越大、位置越高、做功本領(lǐng)越大,物體具有的重力勢能就越多.
公式
　　重力勢能的公式：Ep=mgh（Ep為重力勢能,m為質(zhì)量,g為重力系數(shù),等于9.8N/kg）
詳細(xì)分析
　　判斷一個物體是否具有重力勢能,關(guān)鍵看此物體相對某一個平面有沒有被舉高,即相對此平面有沒有一定的高度.若有,則物體具有重力勢能,若沒有,則物體不具有重力勢能.
　　物理學(xué)中,物體具有的重力勢能的大小與物體的質(zhì)量成正比,與物體被舉高的高度成正比.所以得出 　　EP=mgh.重力勢能是標(biāo)量,單位為焦(J).與功不同的是,功的正負(fù)號表示作用效果,比較大小時僅比較數(shù)值;而重力勢能中正數(shù)一律大于負(fù)數(shù).在重力勢能的表示式中,由于高度h是相對的,因此重力勢能的數(shù)值也是相對的.我們說某個物體具有重力勢能mgh,這是相對于某一個水平面來說的,把這個水平面的高度取做零,這個水平面稱為參考平面,物體位于這個參考平面上時,重力勢能為零,因此參考平面也稱為零勢能平面.經(jīng)典物理對重力勢能的理解就是當(dāng)一個物體處在一個位置,相對于參照平面,重力可以對物體做多少功,使物體獲得多少其他形式的能量,就說重力勢能是多少.但并不是說重力勢能為0就不具備做功的能力,這是由其的相對性決定的.重力做正功時,重力勢能減小,反之,則增大.
　　物體由于做機(jī)械運動所具有的能量,叫機(jī)械能.包括動能、勢能兩種,勢能又包括重力勢能和彈性勢能,由于重力和萬有引力是同性質(zhì)的力,因此在物體的高度不能忽略時,將重力勢能稱作引力勢能更合適些,也就是說,重力勢能就是引力勢能,在目前的考綱中,除專門討論重力隨物體在地球上的位置（緯度和高度）變化而變化外,認(rèn)為重力等于萬有引力,因此也可以認(rèn)為物體的重力勢能等于引力勢能.
重力勢能與彈性勢能
*為下標(biāo).
　　兩個物體僅受萬有引力而相互吸引的重力勢能：
兩個物體僅受萬有引力而相互吸引的過程其實挺復(fù)雜的,首先要把二體問題（兩個物體之間由于引力運動的問題）轉(zhuǎn)化為單體問題（一個物體受到另一個固定的物體的引力而運動的問題,轉(zhuǎn)化的方法在某些普通物理教材和理論物理力學(xué)教材當(dāng)中有講）,再把直線運動的過程看成是橢圓運動過程的極限,根據(jù)開普勒第三定律求解.另外,如果求的是碰撞前的瞬時速度的話,可以先用動量守恒判斷出碰撞前兩個物體的速度之比,再用機(jī)械能守恒求出碰撞時的速度,不過這種方法要求碰撞的物體是有大小的球體,否則只把它們看作質(zhì)點的話碰前一剎那的引力勢能為負(fù)無窮大.
　　如果考慮g是變量的話,那么重力勢能就過渡到引力勢能,引力勢能表達(dá)式是-GMm/r,不過零勢能處在無窮遠(yuǎn).
　　重力做功與重力勢能的關(guān)系：W=EP1-EP2
規(guī)律
　　重力做正功時,重力勢能減少重力做負(fù)功時,重力勢能增加.