力势能是状态量,对同一物体,它是状态的函数.物体与地球相对位置发生变化,其势能就发生变化,这种变化可以用重力功来量度.设分别为物体在初、末两状态的势能,表示重力所做的功.由功和能量转化的关系可得

    

    此式说明,重力的功等于物体势能增量的负值,即,重力对物体做正功,物体势能减少;重力对物体做负功,物体势能增加.重力对物体做1J的正功,物体势能就减少1J

    由(1)式可得

    

    若取物体在初状态时势能为零,即(2)式变为

    

    在地球表面附近,重力可视为定值,即G=mg.若物体的末态位置比初态位置高h,将物体由初态位置移到末态位置重力做功为

    (4)

    可见,此式是在把重力视为恒力,并把物体的初态位置规定为势能零位置的情况下得出的.如果把此式解释为重力功等于重力势能,显然是错误的.功是过程量,而重力势能是状态量,重力功与重力势能的变化相对应,而不是与重力势能相对应.

    重力势能是相对的,它与零势能点的选取有关.图中,质量为m的物体位于距地面高为A点,以地面为势能零位置,物体势能为.以桌面为势能零位置则物体势能为,但是无论取地面或桌面势能零位置,当物体由A落到桌面时,势能变化量均相同,即