探究弹性势能的表达式

1.(多选)(弹性势能的概念)关于弹性势能,下列说法中正确的是( )
A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B.只有弹簧在发生形变时才具有弹性势能
C.弹性势能可以与其他形式的能相互转化
D.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳
[解析] 发生弹性形变的物体的各部分之间由于有弹力的相互作用都具有弹性势能,A正确,B错误;弹性势能跟重力势能一样,可以与其他形式的能相互转化,C正确;所有能的单位跟功的单位相同,在国际单位制中的单位是焦耳,D正确.
[答案] ACD
2.(弹性势能的表达式)两个不同的弹簧A、B,劲度系数分别为k1、k2,且k1>k2.现用相同的力从自然长度开始拉弹簧,当弹簧稳定时,则下列说法正确的是( )
A.A弹簧的弹性势能大
B.B弹簧的弹性势能大
C.两弹簧的弹性势能相同
D.无法判断
[解析] 以相同的力F拉弹簧A、B,由胡克定律得A弹簧的伸长量l1=,B弹簧的伸长量l2=,由于k1>k2,故l1<l2,所以拉力克服弹力对A弹簧做的功W1=Fl1小于对B弹簧做的功W2=Fl2,即B弹簧的弹性势能大.故选项B正确.
[答案] B
3.(弹性势能与重力势能的对比)关于弹性势能和重力势能,下列说法不正确的是( )
A.重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能属于发生弹性形变的物体
B.重力势能是相对的,弹性势能是绝对的
C.重力势能和弹性势能都是相对的
D.重力势能和弹性势能都是状态量
[解析] 重力势能、弹性势能都是相对于零势能点的,B错误,A、C、D正确.
[答案] B
4.(多选)(弹力做功与弹性势能变化的关系)将同一弹簧拉长或压缩相同长度,弹力大小变化相同,下列关于弹力做功和弹性势能变化的说法,正确的是( )
A.拉长时弹力做正功,弹性势能增加;压缩时弹力做负功,弹性势能减小
B.拉长和压缩时弹性势能均增加
C.对同一弹簧,拉长或压缩相同长度时,弹性势能的改变量相同
D.对同一弹簧,形变量相同时,弹性势能相同
[解析] 拉长时弹力做负功,弹性势能增加;压缩时弹力做负功,弹性势能增加,故A错误.拉长和压缩时,弹簧的形变量均增加,弹性势能均增加,故B正确.根据弹性势能的表达式Ep=
k(Δl)2,拉长或压缩相同长度时,弹性势能的改变量相同,故C正确.对同一弹簧,形变量相同时,弹性势能也相同,故D正确.
[答案] BCD