【精准解析】高中物理人教版必修2一课三测：7.5探究弹性势能的表达式

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5　探究弹性势能的表达式

记一记

探究弹性势能的表达式知识体系

1个概念——弹性势能

1个方法——化变力为恒力

1个表达式——Ep＝

kx2

辨一辨

1.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．(×)

2．弹簧伸长时有弹性势能，压缩时没有弹性势能．(×)

3．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．(√)

4．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．(×)

5．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能．(×)

6．弹性势能可以与其他形式的能相互转化．(√)

7．弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳．(√)

想一想

1.发生形变的物体一定具有弹性势能吗？

提示：不是．只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能．

2．弹簧的长度越大，弹性势能一定越大吗？

提示：不一定．弹簧的弹性势能决定于劲度系数 k和形变量 x

的大小，与弹簧的长度无直接关系．同一弹簧，压缩量大于伸长

量时，弹簧短时——被压缩时的弹性势能就比弹簧长时——被拉

伸时的弹性势能大．

3．运动员将箭射出瞬间，弓要恢复原状，此过程中弓的弹性

势能怎么变化？

提示：弓的形变量逐渐减小，弹性势能减小．

思考感悟：　

练一练

1．[2019·东城区高一检测]如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明

将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的

弹性势能的变化是(　　)

A．重力势能减小，弹性势能增大

B．重力势能增大，弹性势能减小

C．重力势能减小，弹性势能减小

D．重力势能不变，弹性势能增大

答案：A

2．如图所示是某轻弹簧的弹力大小 F与伸长量 x的关系图象，

由此可知(　　)

A．该轻弹簧的劲度系数为

－

B．该轻弹簧的压缩量为 x1时，其弹力大小为 F1

C．将该轻弹簧拉伸 x2时，外力需要做功 F2x2

D．将该轻弹簧拉伸 x2时，其弹性势能为

答案：BD

3．[2019·南宁高一检测]如图所示，质量相等的两木块中间连

有一弹簧，今用力 F缓慢向上提 A，直到 B恰好离开地面．开始

时物体 A静止在弹簧上面．设开始时弹簧的弹性势能为 Ep1，B刚

要离开地面时，弹簧的弹性势能为 Ep2，则关于 Ep1、Ep2大小关

系及弹性势能变化 ΔEp说法中正确的是(　　)

A．Ep1＝Ep2 B．Ep1>Ep2

C．ΔEp>0 D．ΔEp<0

答案：A

4．[2019·河南省普通高中测试]如图所示，一轻弹簧右端与墙

壁相连，质量为 4 kg 的木块沿水平地面以 2 m/s 的初速度开始向

右运动．在弹簧被压缩的过程中，弹性势能逐渐________(选填“增

大”或“减小”)．弹簧被压缩到最短时，弹性势能为 3 J，从木块

开始运动到弹簧被压缩到最短的过程中，木块克服摩擦力做的功

为________J.

答案：增大　5

要点一弹性势能的理解

1．[2019·日照高一检测](多选)如右图所示，弹簧的一端固定

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