题目
关于弹性势能和重力势能,下列说法中正确的是 ()A. 弹簧的弹性势能大小只与弹簧的材料有关B. 在弹性限度内,弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关C. 重力势能的变化量与参考平面的选取有关D. 当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定增加
关于弹性势能和重力势能,下列说法中正确的是 ()
A. 弹簧的弹性势能大小只与弹簧的材料有关
B. 在弹性限度内,弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关
C. 重力势能的变化量与参考平面的选取有关
D. 当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定增加
题目解答
答案
B. 在弹性限度内,弹簧的弹性势能大小与弹簧形变量有关
解析
步骤 1:分析弹性势能
弹性势能是由于物体发生弹性形变而储存的能量。对于弹簧而言,弹性势能的大小与弹簧的形变量(伸长或压缩的长度)有关,而不仅仅是弹簧的材料。根据胡克定律,弹性势能 \(E_p\) 可以表示为 \(E_p = \frac{1}{2}kx^2\),其中 \(k\) 是弹簧的劲度系数,\(x\) 是弹簧的形变量。因此,选项 A 错误,选项 B 正确。
步骤 2:分析重力势能
重力势能是由于物体在重力场中的位置而储存的能量。重力势能的大小与物体的质量、重力加速度以及物体相对于参考平面的高度有关。重力势能的变化量只与物体高度的变化有关,而与参考平面的选取无关。因此,选项 C 错误。
步骤 3:分析重力做功与重力势能的关系
当重力对物体做正功时,物体的重力势能减少。这是因为重力做正功意味着物体沿重力方向移动,从而降低了其相对于参考平面的高度。因此,选项 D 错误。
弹性势能是由于物体发生弹性形变而储存的能量。对于弹簧而言,弹性势能的大小与弹簧的形变量(伸长或压缩的长度)有关,而不仅仅是弹簧的材料。根据胡克定律,弹性势能 \(E_p\) 可以表示为 \(E_p = \frac{1}{2}kx^2\),其中 \(k\) 是弹簧的劲度系数,\(x\) 是弹簧的形变量。因此,选项 A 错误,选项 B 正确。
步骤 2:分析重力势能
重力势能是由于物体在重力场中的位置而储存的能量。重力势能的大小与物体的质量、重力加速度以及物体相对于参考平面的高度有关。重力势能的变化量只与物体高度的变化有关,而与参考平面的选取无关。因此,选项 C 错误。
步骤 3:分析重力做功与重力势能的关系
当重力对物体做正功时,物体的重力势能减少。这是因为重力做正功意味着物体沿重力方向移动,从而降低了其相对于参考平面的高度。因此,选项 D 错误。