2019-2020年高中物理 機(jī)械能守恒定律 第五節(jié) 探究彈性勢能的表達(dá)式課時作業(yè) 新人教版必修1.doc

2019-2020年高中物理 機(jī)械能守恒定律 第五節(jié) 探究彈性勢能的表達(dá)式課時作業(yè) 新人教版必修1一、選擇題1撐桿跳高是運(yùn)動會上常見的比賽項(xiàng)目，用于撐起運(yùn)動員的桿要求具有很好的彈性，下列關(guān)于運(yùn)動員撐桿跳起過程中的說法中正確的是()A運(yùn)動員撐桿剛剛觸地時，桿彈性勢能最大B運(yùn)動員撐桿跳起到達(dá)最高點(diǎn)時，桿彈性勢能最大C運(yùn)動員撐桿觸地后上升到達(dá)最高點(diǎn)之前某時刻，桿彈性勢能最大D以上說法均有可能解析桿的形變量最大時，彈性勢能最大，桿的最大形變量位置應(yīng)該在運(yùn)動員上升階段達(dá)最高點(diǎn)之前的某一時刻，故只有選項(xiàng)C正確答案C2在水平面上豎直放置一輕彈簧，有一物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧速度減為零時()A物體的重力勢能最大B物體的動能最大C彈簧的彈性勢能最大 D彈簧的彈性勢能最小解析物體壓縮彈簧速度減為零時，即物體處于最低位置，此時重力勢能最小，動能為零，彈簧的壓縮量最大，彈性勢能最大，故正確答案為C.答案C3關(guān)于彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系，我們在進(jìn)行猜想時，可以參考對重力做功與重力勢能變化的關(guān)系的討論，則下面的猜想有道理的是()彈力做功將引起彈性勢能的變化，當(dāng)彈力做正功時，彈性勢能將增加彈力做功將引起彈性勢能的變化，當(dāng)彈力做正功時，彈性勢能將減少彈力做功將引起彈性勢能的變化，當(dāng)彈力做負(fù)功時，彈性勢能將增加彈力做功將引起彈性勢能的變化，當(dāng)彈力做負(fù)功時，彈性勢能將減少ABCD解析彈力做功將引起彈性勢能的變化，當(dāng)彈力做正功時，彈性勢能將減少；當(dāng)彈力做負(fù)功時，彈性勢能將增加故選項(xiàng)B正確答案B4下列現(xiàn)象中，物體的彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能的是()A秋千在最高處蕩向最低處B張開的弓把箭水平射出去C騎自行車勻速駛上斜坡D跳水運(yùn)動員從跳板上跳起解析A項(xiàng)是重力勢能轉(zhuǎn)化為動能；C項(xiàng)是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為動能和勢能選項(xiàng)B、D均為彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能答案BD5討論彈性勢能，要從下述問題的分析入手的是()A重力做功 B彈力做功C彈簧的勁度系數(shù) D彈簧的形變量解析彈性勢能與彈力做功有關(guān)，彈力做正功，彈性勢能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢能增加答案B6兩彈簧的勁度系數(shù)之比為12，在彈性限度內(nèi)的形變量之比為21，則它們的彈性勢能之比為()A12 B21 C14 D41解析彈性勢能與形變量的二次方成正比，與勁度系數(shù)成正比，選項(xiàng)B正確答案B7在一次演示實(shí)驗(yàn)中，一個壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一個小物體，測得彈簧壓縮的距離d和小球在粗糙水平面滑動的距離x如下表所示由此表可以歸納出小物體滑動的距離x跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系，并猜測彈簧的彈性勢能Ep跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系分別是(選項(xiàng)中k1、k2是常量)()實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234d/cm0.501.002.004.00x/m4.9820.0280.10319.5A.xk1d，Epk2d Bxk1d，Epk2d2Cxk2d2，Epk1d Dxk1d2，Epk2d2解析從數(shù)據(jù)比較可得出x/d2是一常量，所以說xd2，因此猜想彈簧的彈性勢能也與d2成正比答案D8有一種玩具彈簧槍，如圖所示扣動扳機(jī)后，彈簧把彈丸彈射出去以下說法中正確的是()A彈簧將彈丸彈射出去的過程中，彈簧的彈性勢能減少了B彈簧將彈丸彈射出去的過程中，彈簧的彈性勢能轉(zhuǎn)化為彈丸的動能了C彈簧將彈丸彈射出去的過程中，如果彈丸的質(zhì)量較大，它獲得的動能就會少一些D彈簧將彈丸彈射出去的過程中，如果彈丸的質(zhì)量較小，它獲得的動能就會少一些解析由功能關(guān)系知：彈簧對彈丸做功，自身彈性勢能減小，將彈性勢能轉(zhuǎn)化為彈丸的動能，且EpEk，即彈丸所獲得的動能一定答案AB二、非選擇題9如圖所示，一彈簧豎直固定在地面上一小球自彈簧正上方自由下落，從小球落上彈簧到彈簧壓縮到最低點(diǎn)的過程中，小球的重力勢能將_，彈簧的彈性勢能將_解析小球距地面高度降低重力勢能減少彈簧形變量增大，彈性勢能增加答案減少增加10如圖所示，在光滑水平面上有A，B兩物體，中間連一輕彈簧，已知mA2mB，今用水平恒力F向右拉B，當(dāng)A，B一起向右加速運(yùn)動時，彈簧的彈性勢能為Ep1，如果用水平恒力F向左拉A，當(dāng)A，B一起向左加速運(yùn)動時，彈簧的彈性勢能為Ep2，則Ep1_Ep2(填“>”“<”或“”)解析本題的關(guān)鍵仍然是判斷彈簧的形變量的大小無論力F作用在物體A上還是作用在物體B上，對整體受力分析，由牛頓第二定律列方程：F(mAmB)a，可知：兩種情況下a相同，當(dāng)力F作用在A上時，設(shè)此時彈簧的彈力為F2kx2，仍由牛頓第二定律可得：F2mBa；同理，如果力F作用在B上時，則A的加速度由彈簧的彈力F1kx1產(chǎn)生，F(xiàn)1mAa，又由于mA>mB，所以F1>F2，彈簧形變量x1>x2，因此Ep1>Ep2.答案>11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2.5 J此時木塊再次處于平衡狀態(tài)，力F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)(g取10 N/kg)解析(1)彈性勢能的增加量等于彈力做負(fù)功的值，所以設(shè)法求出彈簧彈力所做的功是解決問題的關(guān)鍵木塊下移0.1 m過程中，力F和重力做的功全部用于增加彈簧的彈性勢能，故彈性勢能的增加量為EPWFmgh(2.52.0100.1) J4.5 J.(2)由平衡條件得， 木塊再次處于平衡時Fkl所以勁度系數(shù)k N/m500 N/m.答案(1)4.5 J(2)500 N/m12如圖所示，水平彈簧的勁度系數(shù)為k500 N/m，現(xiàn)用一外力推物塊，使彈簧壓縮10 cm而靜止彈簧與物塊未連接，突然撤去外力F，物塊被彈開，那么彈簧對物塊做了多少功？解析彈簧被壓縮10 cm時具有的彈性勢能為Epkl25000.12 J2.5 J撤去外力后，物塊被彈開，彈簧的彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為彈力對物塊所做的功故彈力對物塊做的功為WEp2.5 J.答案2.5 J