2019-2020年高中物理 7.5《探究彈性勢能的表達式》課時作業(yè) 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理 7.5《探究彈性勢能的表達式》課時作業(yè) 新人教版必修2 基礎達標 1．彈簧的彈性勢能與下列哪些因素有關( ) A．彈簧的長度 B．彈簧的勁度系數(shù) C．彈簧的形變量 D．彈簧的原長 【答案】 BC 2．在探究彈簧的彈性勢能的表達式時，下面猜想有一定道理的是( ) A．重力勢能與物體被舉起的高度h有關，所以彈性勢能很可能與彈簧的長度有關 B．重力勢能與物體被舉起的高度h有關，所以彈性勢能很可能與彈簧拉伸(或壓縮)的長度有關 C．重力勢能與物體所受的重力mg大小有關，所以彈性勢能很可能與彈簧的勁度系數(shù)有關 D．重力勢能與物體的質(zhì)量有關，所以彈性勢能很可能與彈簧的質(zhì)量大小有關 【解析】 彈簧的彈性勢能與彈簧的勁度系數(shù)和彈簧的形變量有關，與彈簧的長度、質(zhì)量等因素無關． 【答案】 BC 3．有一勁度系數(shù)為k的彈簧，當彈簧從原長伸長Δl時彈力做功為W0.若規(guī)定彈簧處于原長時彈性勢能為零，則下列敘述正確的是( ) A．使彈簧從原長伸長Δl時，彈力做正功W0，彈性勢能Ep<0 B．使彈簧從原長壓縮Δl時，彈力做負功W0，彈性勢能Ep>0 C．使彈簧從伸長Δl變化到縮短Δl的過程中，彈力做2W0的正功 D．使彈簧從伸長Δl變化到縮短Δl的過程中，彈力的功為零 【解析】 彈簧從原長不論伸長還是壓縮彈力均做負功，彈性勢能增大，即Ep>0，故A選項錯誤，B選項正確，彈簧伸長Δl與壓縮Δl時具有相同的彈性勢能，由彈力做功與彈性勢能變化的關系可知彈簧從伸長Δl到壓縮Δl的過程中彈性勢能的變化為零，所以彈力做的總功為零(實際上先做W0的正功，后又做了W0的負功)．故選項D正確． 【答案】 BD 4．如圖所示，將彈簧拉力器用力拉開的過程中，彈簧的彈力和彈性勢能的變化情況( ) A．彈力變大，彈性勢能變小 B．彈力變小，彈性勢能變大 C．彈力和彈性勢能都變小 D．彈力和彈性勢能都變大 【答案】 D 5．關于彈性勢能，下列說法中正確的是( ) A．任何發(fā)生彈性形變的物體，都具有彈性勢能 B．任何具有彈性勢能的物體，一定發(fā)生了彈性形變 C．物體只要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢能 D．彈簧的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關 【解析】 任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能，任何具有彈性勢能的物體一定發(fā)生了彈性形變，AB正確；物體發(fā)生形變，若非彈性形變，則物體不具有彈性勢能，C錯；彈簧的彈性勢能除了跟形變量有關，還跟彈簧的勁度系數(shù)有關，D錯．故選AB. 【答案】 AB 6. 在水平地面上放一個豎直輕彈簧，彈簧上端與一個質(zhì)量為2.0 kg的木塊相連，若在木塊上再作用一個豎直向下的力F，使木塊緩慢向下移動0.10 m，力F做功1.5 J．此時木塊再次處于平衡狀態(tài)，彈力的大小為50 N，如圖所示．求： (1)在木塊下移0.10 m的過程中彈性勢能的增加量； (2)彈簧的勁度系數(shù)． 【解析】 彈簧勢能的增加量等于彈力做負功的值，所以設法求出彈簧彈力做的功是解決問題的關鍵．(1)木塊下移0.10 m的過程中，F(xiàn)與重力的合力等于彈簧彈力，所以力F和重力做的功等于彈簧彈性勢能的增加量，故彈性勢能的增加量為：ΔEp＝WF＋mgh＝(1.5＋2.0100.10)J＝3.5 J．(2)當木塊再次平衡時，由平衡條件：mg＋F＝kx2＝50 N，開始有：mg＝kx1＝20 N，F(xiàn)＝k(x2－x1)＝30 N，x2－x1＝0.1 m，所以R＝300 N/m. 【答案】 (1)3.5 J (2)300 N/m 能力提升 1．勁度系數(shù)分別為kA＝2 000 N/m和kB＝3 000 N/m的彈簧A和B連接在一起，拉長后將兩端固定，如圖所示，彈性勢能EpA、EpB的關系為( ) A．EpA＝EpB B．EpA＝ C．EpA＝ D．EpA＝ 【解析】 兩端的拉力大小相等，故由胡克定律知彈簧的形變量之比為3：2，由彈簧的彈性勢能的表達式Ep＝kx2，代入得答案C. 【答案】 C 2．在光滑的水平面上，物體A以較大速度va向前運動，與以較小速度vb向同一方向運動的、連有輕質(zhì)彈簧的物體B發(fā)生相互作用，如圖所示．在相互作用的過程中，當系統(tǒng)的彈性勢能最大時( ) A．v′a>v′b B．v′a＝v′b C．v′a
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