5.弹性势能与重力势能对比
物理量
比较内容 弹性势能 重力势能 表达式 Ep=kl2 Ep=mgh 单位 焦耳:J 焦耳:J 标矢性 标量 标量 相对性 弹性势能与零势能位置选取有关,通常选自然长度时势能为零,表达式最为简洁 重力势能大小与零势能面的选取有关,但变化量与零势能面的选取无关 系统性 弹性势能是弹簧本身具有的能量 重力势能是物体与地球这一系统所共有的 联系 两种势能分别以弹力、重力的存在为前提,又由物体的相对位置来决定.同属机械能的范畴,在一定条件下可相互转化 典例1 劲度系数分别为kA=2 000 N/m和kB=3 000 N/m的弹簧A和B连接在一起,拉长后将两端固定,如图所示,弹性势能EpA、EpB的关系为( )
A.EpA=EpB B.EpA=
C.EpA= D.EpA=
【思路点拨】 两个弹簧对拉时,两个弹簧上的拉力一定大小相等,因为劲度系数不同所以两个弹簧的形变量不同,根据胡克定律可以得出两个弹簧的形变量之比,再根据弹性势能的公式可以求得两个弹簧弹性势能之比.