2019-2020年高中物理 7.5探究彈性勢能的表達式(精講優(yōu)練課型)課時自測 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(精講優(yōu)練課型)課時自測 新人教版必修2 1.如圖所示的幾個運動過程中,物體彈性勢能增加的是( ) A.如圖甲,跳高運動員從壓桿到桿伸直的過程中,桿的彈性勢能 B.如圖乙,人拉長彈簧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 【解析】選B。形變量變大,彈性勢能變大,形變量變小,彈性勢能變小。圖甲中桿的形變先變大后變小,圖丙和圖丁中橡皮筋和彈簧的形變量減小,形變量變大的只有圖乙,故選項B正確。 2.如圖所示,質量相等的兩木塊中間連有一彈簧,今用力F緩慢向上提A,直到B恰好離開地面。開始時木塊A靜止在彈簧上面。設開始時彈簧的彈性勢能為Ep1,B剛要離開地面時,彈簧的彈性勢能為Ep2,則關于Ep1、Ep2大小關系及彈性勢能變化ΔEp說法中正確的是( ) A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2 C.ΔEp>0 D.ΔEp<0 【解析】選A。開始時彈簧形變量為x1,有kx1=mg,設B離開地面時形變量為x2,有kx2=mg。由于x1=x2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,A對。 3.(多選)如圖所示,一輕彈簧一端固定于O點,另一端系一小球,讓它從彈簧保持原長的A點無初速度釋放,不計空氣阻力,在小球由A點擺向最低點B的過程中( ) A.重力勢能減少,彈性勢能減少 B.重力勢能減少,彈性勢能增加 C.若用與彈簧原長相等的細繩代替彈簧后,重力做正功,彈力不做功 D.若用與彈簧原長相等的細繩代替彈簧后,重力做功不變,彈力不做功 【解析】選B、C。小球下擺時,重力做正功,彈簧要伸長,彈力做負功,因此重力勢能減少,彈性勢能增加,A錯,B對。用細繩代替彈簧向下擺動,彈力由于始終與運動方向垂直而不做功,重力仍然做正功,由于小球下降高度減小,重力做功減小,C對,D錯。 4.(多選)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。關于拉力F、彈性勢能Ep隨伸長量x的變化圖線,其中正確的是( ) 【解析】選A、D。由胡克定律知F=kx,F-x圖像為傾斜直線,A對,B錯。因為Ep=kx2,即Ep∝x2,所以D對,C錯。 5.如圖所示,質量不計的彈簧一端固定在地面上,彈簧豎直放置,將一小球從距彈簧自由端高度分別為h1、h2的地方先后由靜止釋放,h1>h2,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的關系及彈簧彈性勢能的增加量ΔEp1、ΔEp2的關系中,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 【解題指南】解答該題要注意以下三點: (1)小球速度最大時,它的加速度為零。 (2)重力(彈性)勢能與重力(彈力)做功的關系。 (3)對于同一彈簧,若形變量相同,則彈性勢能相同。 【解析】選B。小球速度最大的條件是彈力等于重力,兩種情況下,對應于同一位置,故ΔEp1=ΔEp2,由于h1>h2,所以ΔE1>ΔE2,B正確。 6.(xx昆明高一檢測)一根彈簧的彈力—位移圖像如圖所示,那么彈簧由伸長量8cm到伸長量4cm的過程中,彈力做功和彈性勢能的變化量為( ) A.3.6J,-3.6J B.-3.6J,3.6J C.1.8J,-1.8J D.-1.8J,1.8J 【解析】選C。彈簧在拉伸狀態(tài)下變短時,彈力做正功,且做的功等于F-x圖像與x坐標軸圍成的面積,故W=(30+60)0.04J=1.8J,據W=-ΔEp知,彈簧彈性勢能的變化量ΔEp=-1.8J,C項正確。 【補償訓練】彈簧原長l0=15cm,受拉力作用后彈簧逐漸伸長,當彈簧伸長到l1=20cm時,作用在彈簧上的力為400N,問: (1)彈簧的勁度系數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? 【解析】(1)由F=kl得 k==N/m=8 000N/m。 (2)由于F=kl,作出F-l圖像如圖所示, 求出圖中陰影面積,即為彈力做功的絕對值,由于在伸長過程中彈力F與位移l方向相反,故彈力做負功,彈力做功 W=-4000.05J=-10J (3)彈性勢能變化量ΔEp=-W=10J,ΔEp>0,表示彈性勢能增加。 答案:(1)8 000N/m (2)-10J (3)增加10J- 配套講稿:
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