高中物理7.5探究弹性势能的表达式每课一练(人教版必修二)

1、名校名 推荐5.探究弹性势能的表达式一、选择题1.如果取弹簧伸长x( x0)时弹性势能为0,则下列说法中正确的是 ()a. 弹簧处于原长时 ,弹簧弹性势能为正值b.弹簧处于原长时 ,弹簧弹性势能为负值c.当弹簧的压缩量为x 时 ,弹性势能的值为0d.只要弹簧被压缩 ,弹性势能均为负值答案 :bc2.如图所示 ,一个物体以速度 v0 冲向竖直墙壁 ,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩。在此过程中 ,以下说法正确的是 ()a. 物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比b.物体向墙壁运动相同的位移,弹力对物体做的功不相等c.弹簧的弹力对物体做正功,弹性势能减少d.弹簧的弹力对物体做负功,弹性势能增加答案 :b

2、d3.某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。图中k 1、k 2 为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是()a. 缓冲效果与弹簧的劲度系数无关b.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等c.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等d.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变解析 :弹簧劲度系数k 越大 ,向右压缩单位长度弹力越大,物体减速越快,缓冲效果越好 ,a 错。由牛顿第三定律可知两弹簧弹力总是大小相等 ,b 对。由于 k1x1=k 2x2,k1k2,所以 x1x2,又因原长相等 ,故压缩后两弹簧的长度不相等 ,c 错 ;弹簧形变量越来越大 ,弹性势能越来越大 ,d 对。答案 :b

3、d4.如图所示 ,弹簧的一端固定在墙上,另一端在水平拉力f 作用下缓慢拉伸了x。关于拉力f随伸长量x 的变化图线 ,下图中正确的是()1名校名 推荐解析 :根据胡克定律f=kx ,外力 f 与弹簧弹力f 始终平衡 ,所以有 f=kx ,拉力 f 随伸长量x 的变化图线如a 图所示。答案 :a5.一升降机机箱底部装有若干根弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦和空气阻力影响 ,则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中()a. 升降机的速度不断减小b.升降机的加速度不断变大c.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功d.先是弹力做的负功大于重力做

4、的正功,然后是弹力做的负功小于重力做的正功解析 :从弹簧下端触地直到最低点的运动过程中 ,弹簧的弹力不断变大。当弹力小于重力大小时,升降机加速度方向向下 ,升降机做加速运动 ,由 a= 可知 ,加速度减小 ,重力做的功要大于弹力做的负功 ;当弹力大于重力大小时 ,升降机加速度的方向向上 ,升降机做减速运动 ,由 a= 可知 , 加速度变大 ,重力做的功要小于弹力做的负功。答案 :c6.如图所示 ,质量为 m 的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉弹簧上端将物体缓缓提高h,弹簧上端上移h,拉力 f 做功 wf,不计弹簧的质量,则下列说法正确的是()a. 重力做功 -mgh,重力势能减

5、少 mghb.弹力做功 -wf ,弹性势能增加 wfc.重力势能增加mgh,弹性势能增加 fhd.重力势能增加mgh,弹性势能增加 wf-mgh解析 :可将整个过程分为两个阶段:一是弹簧伸长到 m刚要离开地面阶段 ,拉力克服弹力做功wf1=-w 弹 ,等于弹性势能的增加量, 二是弹簧长度不变,物体上升h, 拉力克服重力做功wf2=-w g =mgh ,等于重力势能的增加量 ,又由 wf1+w f2 =w f 可知 a 、b 、c 错 ,d 对。答案 :d7.在一次实验中 ,一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体,测得弹簧压缩的距离d 和小球在粗糙水平面滑动的距离x 的数据如下表所示。由此表

6、可以归纳出小物体滑动的距离x跟弹簧压缩的距离d 之间的关系 ,并猜测弹簧的弹性势能ep 跟弹簧压缩的距离 d 之间的关系分别是 (选项中 k1 、k2 是常量 )()2名校名 推荐实验次数1234d/cm0.501.002.004.00x/m4.9820.0280.10319.5a. x=k 1d,ep =k 2db. x=k 1d,ep=k 2d2222c.x=k 2d ,ep=k 1 dd. x=k 1d ,ep=k 2d解析 :研究表中的 d、x 各组数值不难看出x=k 1d2 ,又弹性势能的减少等于物体克服摩擦力所做的功 ,即 ep= mg x= mg k1d2=k 2d2,所以正确选

7、项为 d 。答案 :d二、非选择题8.小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字,她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量。请你帮助她完成这一想法。(1) 写出实验所用的器材:。(2) 写出实验的步骤和所要测量的物理量(用字母量表示 ,要求能符合实际并尽量减少误差 )。(3) 弹性势能的增加量的表达式ep=。(用测得量表示 )解析 :(1)米尺、天平。(2)将圆珠笔紧靠米尺竖直放在桌面上;在桌面上将圆珠笔尾端压紧,记下笔尖处的读数x1;突然放开圆珠笔 ,观察并记下笔尖到达最高处的读数 x2; 用天平测出圆珠笔的质量 m。(3)mg(x2-x1)。答案 :(1)米尺、天平(2) 见解析(3)mg(x2-x1)9.放在地面上的木块与一劲度系数k= 200n/m 的轻弹簧相连。 现用手水平拉弹簧,拉力的作用点移动 x1= 0.2m 时 ,木块开始运动 ,继续拉弹簧 ,木块缓慢移动了x2= 0.4m 的位移 ,求上述过程中拉力所