2018年人教版必修二同步讲义:第七章 5 探究弹性势能的表达式
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3.对弹性势能的理解

(1)产生原因:物体发生了形变,而且物体各部分间有弹力的作用.

(2)大小的影响因素:弹簧的劲度系数和形变量.

例1 关于弹性势能,下列说法中正确的是(  )

A.只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能,其他物体发生弹性形变时是不会有弹性势能的

B.弹簧伸长时有弹性势能,压缩时没有弹性势能

C.在弹性限度范围内,同一个弹簧形变量越大,弹性势能就越大

D.火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧硬,则将它们压缩相同的长度时,火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小

答案 C

解析 所有发生弹性形变的物体都具有弹性势能,A错;弹簧伸长和压缩时都具有弹性势能,B错;根据弹性势能的表达式Ep=kx2知C对;火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧劲度系数大,所以压缩相同长度时火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能大,D错.

1.弹性势能的系统性:弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量,因此弹性势能具有系统性.

2.弹性势能的相对性:弹性势能的大小与选定的零势能位置有关,对于弹簧,一般规定弹簧处于原长时的弹性势能为零.

注意:对于同一个弹簧,伸长和压缩相同的长度时,弹簧的弹性势能是相同的.

针对训练 1 关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是(  )

A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大

B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减小

C.若选弹簧自然长度时的弹性势能为0,则其他长度的弹性势能均为正值

D.若选弹簧自然长度时的弹性势能为0,则伸长时弹性势能为正值,压缩时弹性势能为负值

答案 C

解析 如果弹簧原来处在压缩状态,当它变长时,它的弹性势能应该减小,当它变短时,它的弹性势能应该增大,在原长处它的弹性势能最小,A、B错;由于弹簧处于自然长度时的弹性势能最小,若选弹簧自然长度时的弹性势能为0,则其他长度时的弹性势能均为正值,C对,D错.

二、弹力做功与弹性势能变化的关系