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 1．如圖所示的幾個運動過程中，物體的彈性勢能增加的是(　　) A．如圖甲，撐桿跳高的運動員上升的過程中，桿的彈性勢能 B．如圖乙，人拉長彈簧的過程中，彈簧的彈性勢能 C．如圖丙，模型飛機用橡皮筋發(fā)射出去的過程中，橡皮筋的彈性勢能 D．如圖丁，小球被彈簧向上彈起的過程中，彈簧的彈性勢能 [答案]　B [解析]　選項A、C、D中物體的形變量均減小，所以彈性勢能均減小，B中物體的形變量增大，所以彈性勢能增加，故B正確． 2．關(guān)于物體的彈性勢能，下面說法中正確的是(　　) A．任何發(fā)生形變的物體都具有彈性勢能 B．拉伸時的彈性勢能一定大于壓縮時的彈性勢能 C．拉伸長度相同時，k越大的彈簧，彈性勢能越大 D．彈簧變長時，它的彈性勢能一定變大 [答案]　C [解析]　發(fā)生彈性形變或雖然不是彈性形變，但存在一定的恢復(fù)形狀的趨勢的情況下，物體具有彈性勢能，A錯．由Ep＝kΔl2知Δl相同時，k大，Ep就大，拉伸與壓縮量Δl相同時，Ep相同，C對，B錯．處于壓縮狀態(tài)的彈簧變長但依然為壓縮狀態(tài)時x變小，Ep減小，D錯． 3．如圖所示，彈簧的一端固定在墻上，另一端在水平力F作用下緩慢拉伸了x.關(guān)于拉力F、彈性勢能Ep隨伸長量x的變化圖象正確的是(　　) [答案]　AD [解析]　因為是緩慢拉伸，所以拉力始終與彈簧彈力大小相等，由胡克定律F＝kx知，F(xiàn)x圖象為傾斜直線，A對，B錯．因為Ep∝x2，所以D對，C錯． 4．某同學(xué)在桌面上用一個小鋼球和一個彈簧來探究彈簧的彈性勢能．彈簧一端固定(如圖所示)，另一端用鋼球壓縮彈簧后釋放，鋼球被彈出后落地．當他發(fā)現(xiàn)彈簧壓縮得越多，鋼球被彈出得越遠，由此能得出的結(jié)論應(yīng)是(　　) A．彈性勢能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢能越大 B．彈性勢能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢能越小 C．彈性勢能與勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越大，彈性勢能越大 D．彈性勢能與勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越大，彈性勢能越小 [答案]　A [解析]　本實驗說明彈性勢能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢能越大，不能說明彈性勢能與勁度系數(shù)的關(guān)系，故A正確，B、C、D錯誤． 5．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．va>vb B．va＝vb C．vah2，小球觸到彈簧后向下運動壓縮彈簧，從開始釋放小球到獲得最大速度的過程中，小球重力勢能的減少量ΔE1、ΔE2的關(guān)系及彈簧彈性勢能的增加量ΔEp1、ΔEp2的關(guān)系中，正確的一組是(　　) A．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2 B．ΔE1>ΔE2，ΔEp1＝ΔEp2 C．ΔE1＝ΔE2，ΔEp1>ΔEp2 D．ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2 [答案]　B [解析]　速度最大的條件是彈力等于重力，兩種情況下，對應(yīng)于同一位置，則ΔEp1＝ΔEp2，由于h1>h2，所以ΔE1>ΔE2，B對． 11．如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在地面上，物體上面連著一個輕彈簧，用手拉住彈簧上端上移H，將物體緩緩提高h，拉力F做功WF，不計彈簧的質(zhì)量，則下列說法正確的是(　　) A．重力做功－mgh，重力勢能減少mgh B．彈力做功－WF，彈性勢能增加WF C．重力勢能增加mgh，彈性勢能增加FH D．重力勢能增加mgh，彈性勢能增加WF－mgh [答案]　D [解析]　可將整個過程分為兩個階段：一是彈簧伸長到m剛要離開地面階段，拉力克服彈力做功WF1＝－W彈，等于彈性勢能的增加；二是彈簧長度不變，物體上升h，拉力克服重力做功WF2＝－WG＝mgh，等于重力勢能的增加，又由WF1＋WF2＝WF，可知A、B、C錯，D對． 12．彈簧原長l0＝15 cm，受拉力作用后彈簧逐漸伸長，當彈簧伸長到l1＝20 cm時，作用在彈簧上的力為400 N，問： (1)彈簧的勁度系數(shù)k為多少？ (2)在該過程中彈力做了多少功？ (3)彈簧的彈性勢能變化了多少？ [答案]　(1)8 000 N/m　(2)－10 J　(3)增加10 J [解析]　(1)根據(jù)胡克定律F＝kx得 k＝＝＝ N/m＝8 000 N/m. (2)由F＝kx，作出Fx圖象如圖所示，求出圖中的陰影面積，即為彈力做功的絕對值，由于在伸長過程中彈力F的方向與位移x的方向相反，故彈力F在此過程中做負功，W＝－0.05400 J＝－10 J. (3)彈力F做負功，則彈簧彈性勢能增加，且做功的多少等于彈性勢能的變化量，所以ΔEp＝10 J. 13．如圖所示，水平彈簧勁度系數(shù)k＝500 N/m，現(xiàn)用一外力推物塊，使彈簧壓縮10 cm而靜止．突然撤去外力F，物塊被彈開，那么彈簧對物塊做了多少功？(彈簧與物塊未連接) [答案]　2.5 J [解析]　彈簧的彈力是變力，不能直接用W＝Fl進行計算，但由于彈簧的彈力滿足F＝kx，可作出彈力F隨形變量x變化的圖象如圖甲所示．物塊被彈開時，所受彈力逐漸減小，彈簧恢復(fù)原長時彈力為零，可作物塊的受力F與位移x的關(guān)系圖象，如圖乙所示． 則W＝kxx＝5000.10.1 J＝2.5 J