7.5弹性势能 习题课

7.5 弹性势能 习题课

一、必做题

1．关于弹性势能，下列说法正确的是( ) A．发生弹性形变的物体都具有弹性势能

B．只有弹簧在发生弹性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：选ACD.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，故选项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，选项C正确．在国际单位制中，能的单位跟功的单位相同，都是焦耳，选项D正确．

2．(2014·绵阳高一检测)如图所示的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是( )

A．如图甲，跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能 B．如图乙，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能

C．如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能 D．如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能 答案：B 3．(2014·大连高一检测)如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端上移H，将物体缓缓提高h，拉力F做功WF，不计弹簧的质量，则下列说法中正确的是( )

A．重力做功－mgh，重力势能减少mgh B．弹力做功－WF，弹性势能增加WF C．重力势能增加mgh，弹性势能增加FH

D．重力势能增加mgh，弹性势能增加WF－mgh

解析：选D.可将整个过程分为两个阶段：一是弹簧伸长到m刚要离开地面阶段，拉力克服弹力做功WF1＝－W弹，等于弹性势能的增加；二是弹簧长度不变，物体上升h，拉力克服重力做功WF2＝－WG＝mgh，等于重力势能的增加，又由WF＝WF1＋WF2可知A、B、C错误，D正确．

4.如图所示，射箭时人拉弓所做的功转化为弹性势能，此时的弹性势能主要 ( )

A．存储在箭上 B．存储在弓上 C．存储在弦上

D．存储于拉弓人的手上

解析：选B.人拉弓时，弓发生了明显的弹性形变，弹性势能主要存储在弓上，故B正确．

二、选做题

5.如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是( )

A．弹簧的弹性势能逐渐减小 B．弹簧的弹性势能逐渐增大 C．弹簧的弹性势能先增大后减小

D．弹簧的弹性势能先减小后增大

解析：选D.撤去F后物体向右运动的过程中，弹簧的弹力先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能先减小后增大．

6．(2014·郑州高一检测)弹簧原长l0＝15 cm，受拉力作用后弹簧逐渐伸长，当弹簧伸长到l1＝20 cm时，作用在弹簧上的力为400 N，问：

(1)弹簧的劲度系数k为多少？ (2)在该过程中弹力做了多少功？ (3)弹簧的弹性势能变化了多少？

F400

解析：(1)由F＝kl得，k＝＝ N/m＝8 000 N/m.

l0.05

(2)由于F＝kl，作出F-l图象如图所示，

求出图中阴影部分的面积，即为弹力做功的绝对值，由于在伸长过程中弹力F与位移l

1

方向相反，故弹力做负功，弹力做功W＝－×400×0.05 J＝－10 J.

2

(3)弹性势能变化ΔEp＝－W＝10 J， ΔEp>0，表示弹性势能增加．

答案：(1)8 000 N/m (2)－10 J (3)增加10 J