5 个关于势能问题的例子
重力势能
1.用 4.900 焦耳的能量将一个 50 公斤的物体垂直提升。该物体将上升到……的高度。（g = 9,8 米/秒²）
A. 0,1米
B. 10米
C. 98米
D. 245米
东 960 米
讨论
已知：
势能变化 (ΔEP) = 4900 焦耳
物体质量 (m) = 50 kg
重力加速度 (g) = 9,8 m/ s²
目标：物体将上升到（Δh）的高度
回答 ：
ΔEP = mg Δh
4900 = (50)(9,8) Δh
Δh = 10 米
正确答案是 B。
弹簧势能
2.下图显示了弹簧的力 F 与长度增加量 x 之间的关系。如果弹簧的形变量为 8 厘米，则弹簧的势能为……
A. 1,6 × 10-5 焦耳
B. 6,4 × 10 -4焦耳
C. 8 焦耳
D. 16 焦耳
E. 128 焦耳
讨论
已知：
力 (F) = 2 牛顿
长度增加量 (x) = 1 厘米 = 1/100 米 = 0,01 米
弹簧挠度 = 8 厘米 = 8/100 米 = 0,08 米
问题：弹簧的势能
回答 ：
利用图表中的数据计算弹簧常数。
弹簧的势能：
∆EP = 1/2 kx 2
Δ EP = 1/2 (200 N/m)(0,08 m) 2
Δ EP = (100 N/m)(0,0064 m 2 )
ΔEP = 0,64 牛米
3.下列物体状态之一：
（1）拉伸弹弓橡胶
（2）偏转摆
（3）加热的铁
具有势能的物体会被编号……
答：(1)
B. (1) 和 (2)
C. (2)
D. (2) 和 (3)
E. (3)
讨论
（1）拉伸弹弓橡胶
弹弓橡胶拉伸时具有弹性势能。
（2）偏转摆
当摆锤发生偏转时，摆锤具有重力势能。
正确答案是 B。
4.下表显示了弹簧一端带负载的实验结果。F 代表负载的重量，∆L 代表长度的增加量。计算将弹簧伸长 10 cm 所需的功。
A. 2,0 焦耳
B. 2,5 焦耳
C. 5,0 焦耳
D. 7,6 焦耳
E. 10焦耳
讨论
已知：
问题：将弹簧伸长 10 厘米需要多少力？
回答 ：
利用表格中的数据计算弹簧常数：
k = F / ∆x = 20 N / 0,04 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 30 N / 0,06 m = 500 N/m
k = F / ∆x = 40 N / 0,08 m = 500 N/m
弹簧常数为 500 N/m
将弹簧伸长 10 厘米所需的力是：
W = 1/2 k ∆L 2 = 1/2 (500 N/m)(0,1 m) 2 = (250 N/m)(0,01 m 2 ) = 2,5 牛顿米 = 2,5 焦耳。
正确答案是 B。
5.图 (Fx) 显示了力与弹簧长度增加量之间的关系。根据上图，弹簧的势能大小为……
A. 20焦耳
B. 16焦耳
C. 3,2焦耳
D. 1,6焦耳
E. 1,2焦耳
讨论
已知：
F = 40 牛顿
Δx = 0,08 米
问题：弹簧的势能是多少？
回答：
弹簧常数：
k = F / Δx
弹簧的势能：
EP = ½ k Δ x 2 = ½ (F/ Δ x) Δ x 2 = ½ F Δ x
EP = ½ (40)(0,08) = (20)(0,08) = 1,6 焦耳
正确答案是D。
问题来源：
高中/职业高中国家考试物理试题
