2019-2020年高中物理课下能力提升十七探究弹性势能的表达式新

1、2019-2020 年高中物理课下能力提升十七探究弹性势能的表达式新人教版一、选择题1.如图所示的几个运动过程中， 物体的弹性势能增加的是（）A 如图甲，撑杆跳高的运动员上升过程中，杆的弹性势能B. 如图乙，人拉长弹簧过程中，弹簧的弹性势能C. 如图丙，用橡皮筋发射出去模型飞机的过程中，橡皮筋的弹性势能D. 如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能2. （xx 江门高一检测）某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。图中两轻质弹簧原长相等，劲度系数分别为ki、k2。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，劲度系数大的弹簧产生的弹力大C. 垫片向右移动时，

2、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3.如图所示，轻弹簧下端系一重物，O点为其平衡位置（即重力和弹簧弹力大小相等的位置），今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A点，弹力做功W,第二次把它拉到B点后再让其回到A点，弹力做功W,则这两次弹力做功的关系为（）动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图所示。在相互作用的过程中，当系统的弹 性势能最大时（）A. VaVbA.WWWB.W= 2WC. W= 2WD.W=W4. 在光滑的水平面上，物体A以较大速度向前运动，与以较小速度Vb向同一方向运C. Vah2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧， 从开始释放小球到获得最大速度

3、的过程中，小球重力势能的减少量 、E2的关系及弹簧弹性势能的增加量 Epi、日2的关系中，正确的一组是（）A.E=E2,&=Ep2B.EAE2, Epi= AEp2C.AE= AE2, AEPI AEP2D.AEAE2, AEpiAEp2二、非选择题6.（xx 江西高一检测）如图所示，水平弹簧劲度系数k= 500 N/m。用一外力F（F未画出）推物块，使弹簧压缩10 cm 而静止。突然撤去外力F,物块被弹开，那么弹簧对物块做提能练一、选择题1.如图所示，一轻弹簧一端固定于0点，另一端系一重物，将重物从与悬点0在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在

4、重物由A点摆向最低点B的过程中（）A. 重力做正功，弹簧弹力不做功B. 重力做正功，弹簧弹力做正功C. 重力不做功，弹簧弹力不做功，弹性势能不变D. 重力做正功，弹簧弹力做负功，弹性势能增加2. 多选（xx 珠海高一检测）弹簧的一端固定，原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力，关于拉力做功（或弹簧克服拉力做功）与弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是（）A. 拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加B. 拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能减少C. 弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能增加D. 弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能减少3. 一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，

5、小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他运动的速度v随时间t变化的图象如图所示，图中只有Oa段和cd段为直线。则根据该图象可知，蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为多少功？弹性势能的变化量是多少?（ ）重力对人一直做正功人的重力势能一直减小人通过B点之后，弹性绳子具有弹性势能从A点到D点，弹性绳子的弹性势能一直增加一、非选择题6.通过探究得到弹性势能的表达式为EP= 2kx2,式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长(或缩短)的长度，请利用弹性势能表达式计算下列问题。A.B.C.D.4.仅在tl到t2的时间内仅在t2到t3的时间内在tl到t3量之间的关系。设它们的劲度系数分别为)则下列说法正

6、确的是(A.kakbEaEb.kaEb.kakbEaVb,A B就有相对运动，弹簧就会被压缩，弹力做负功，弹性 势能增加，当Va=Vb时，A B相距最近，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，B 正确。5解析：选 B 小球速度最大时弹簧的弹力大小等于小球所受的重力，两种情况，对 应于同一位置，则 & =Ep2,由于hih2，所以EiAE2, B 正确。6解析：弹簧的弹力是变力，不能直接用W=Ficosa进行计算。但由于弹簧的弹力遵循胡克定律，可以作出胡克定律的图象表示功，弹开过程弹力逐渐减小，当恢复原长时弹力为零，根据胡克定律，弹簧被压缩10 cm 时，F=F弹=kAl= 50 N,可作物块

7、的受力与位移的关系如图，一 1根据力一位移图象所围面积表示在这一过程中的功，有W= 2X50X0.1 J = 2.5 J由弹力做功与弹性势能变化的关系可知，弹性势能的变化量A &= W=- 2.5 J答案：2.5 J 减少 2.5 J提能练1 解析：选 D 在重物由A点摆向最低点B的过程中，重力做正功，弹簧伸长，弹力 做负功，弹性势能增加，故D 正确，AB、C 错误。2. 解析：选 AC 拉力对弹簧做正功，则弹簧对外做负功，即弹簧克服拉力做功，此时 弹性势能增加，故 A C 正确，B D 错误。3.解析：选 C 小孩从高处落下，在 0ti时间内小孩只受重力作用；在tit2时间内 加速度

8、减小，说明小孩又受到了弹力作用，蹦床受到压力；t3时刻，小孩的速度为零，蹦床受到的压力最大，弹性势能也最大；t3时刻后小孩被反弹，蹦床的弹性势能减小。故选项 C正确。4解析：选 C 由F=kl可知，F-l图线的斜率为弹簧的劲度系数，由图可知，kakb,EE1F?F2当拉力为Fi时，两弹簧的形变量为la=,lb=，可得：Ea=kala2=,E?=，可得kakb22ka2kb&Eb，故 C 正确。5.解析：选 ABC 整个过程中，重力一直做正功，重力势能一直减小；人从高空落下 到弹性绳子达到原长的过程中，弹性绳子不做功，此后弹性绳子一直做负功，弹性势能一直增加，AB C 正确。6解析：由题

9、意知弹簧的最大伸长量x= 0.1 m则最大弹性势能1212丘=kx= -X400X0.1 J=2 J此过程中拉力做的功与弹力做的功数值大小相等, 则有W=5弹=| = 2 J刚好离开地面时有G= F=kx=400X0.1 N=40 N则物体缓慢升高时F= 40 N物体上升h= 0.5 m，拉力克服重力做功Fh=Gh=40X0.5 J=20 J拉力共做功W= W+W2= 20 J + 2 J = 22 J 答案：22 J 2 J2019-2020 年高中物理课下能力提升十万有引力理论的成就新人教版一、选择题1 .下列说法正确的是（）A.海王星是人们直接应用万有引力定律计算的轨道而发现的B.天王星

10、是人们依据万有引力定律计算的轨道而发现的C.海王星是人们经过长期的太空观测而发现的D.天王星的运行轨道与由万有引力定律计算的轨道存在偏差，其原因是天王星受到轨 道外的行星的引力作用，由此，人们发现了海王星2.（xx 唐山高一检测）已知引力常量 G,那么在下列给出的各种情境中，能根据测量 的数据求出火星平均密度的是（）A.在火星表面使一个小球做自由落体运动，测出下落的高度H和时间tB.发射一颗贴近火星表面绕火星做圆周运动的卫星，测出卫星的周期TC.观察火星绕太阳的圆周运动，测出火星的直径D和火星绕太阳运行的周期TD.发射一颗绕火星做圆周运动的卫星，测出卫星离火星表面的高度H和卫星的周期T3.物体

11、静置在平均密度为p的球形天体表面的赤道上。已知引力常量为G若由于天体自转使物体对天体表面压力恰好为零，则天体自转周期为（）4.有一星球X的密度与地球的密度相同， 但它表面处的重力加速度是地球表面处重力 加速度的 3 倍，则该星球的质量与地球质量的比值为（）B.D.3.多选 一行星绕恒星做圆周运动。由天文观测可得，其运行周期为T,速度为V。引力常量为G则（）A.恒星的质量为G2nG一、4n2V3B. 行星的质量为GTD.行星运动的加速度为4.多选两颗靠得较近的天体叫双星，它们以两者质心连线上的一点为圆心做匀速圆 周运动，因而不至于因引A. 327C.35. (xx淄博高一检测）有两个行星A B,

12、在这两个行星表面附近各有一颗卫星，如果这两颗卫星运行的周期相等，则行星A、B的密度之比（）A. 1 : 1BC. 1 : 2D二、非选择题6.某人在某一星球上以速度.2：1.无法计算v竖直上抛一物体，经时间t落回抛出点，已知该星球的半径为R,若要在该星球上发射一颗靠近该星运转的人造星体，则该人造星体的运转速度大小为多少?、选择题1.多选（xx 喀什高一检测胀说”，这种学说认为万有引力常量）在研究宇宙发展演变的理论中，有一种学说叫“宇宙膨G在缓慢地减小。根据这一理论，在很久很久以前，太阳系中地球的公转情况与现在相比（A. 公转半径R较大B. 公转周期 T 较小C. 公转速率 v 较大D.公转角速

13、率3较小2.多选 假设“嫦娥三号”探月卫星绕月球表面匀速飞行 宇航员测出“嫦娥三号”飞行N圈用时为t，已知地球质量为为r，地球表面重力加速度为g,则（）（不计周围其他天体的影响）,M地球半径为R,月球半径A.“嫦娥三号”探月卫星匀速飞行的速度B.月球的平均密度为吟誥C.“嫦娥三号”探月卫星的质量4n2Nfr3gt2D.“嫦娥三号”探月卫星绕月球表面匀速飞行的向心加速度4n2NfrC.行星运动的轨道半径为vT2n力的作用而吸引在一起，以下关于双星的说法中正确的是（）A.运动的线速度与其质量成反比B. 运动的角速度与其质量成反比C. 运动轨道的半径与其质量成反比D. 所受的向心力与其质量成反比5如

14、图所示，极地卫星的运行轨道平面通过地球的南北两极（轨道可视为圆轨道）。若已知一个极地卫星从北纬 30处A点的正上方，按图示方向第一次运行至南纬60处B点正上方时所用时间为t，地球半径为地球可看做球体），地球表面的重力加速度为g,引力常量为G由以上条件不能求出的是（）A. 卫星运行的周期B. 卫星距地面的高度C. 卫星的质量D. 地球的质量二、非选择题6. （xx 扬州高一检测）借助于物理学，人们可以了解到无法用仪器直接测定的物理量， 使人类对自然界的认识更完善。现已知太阳光经过时间t到达地球，光在真空中的传播速度为c,地球绕太阳运转的轨道可以近似认为是圆，地球的半径为R地球赤道表面的重力加速度

15、为g,地球绕太阳运转的周期为T。试由以上数据及你所知道的物理知识推算太阳的质量M与地球的质量m之比M地球到太阳的间距远大于它们的大小）。答案基础练1. 解析：选 D 由行星的发现历史可知，天王星并不是根据万有引力定律计算出轨道而发现的；海王星不是通过观测发现，也不是直接由万有引力定律计算出轨道而发现的，而是人们发现天王星的实际轨道与理论轨道存在偏差，然后运用万有引力定律计算出“新”星的轨道发现的，A、B C 错误，D 正确。2. 解析：选 B 估算天体密度的一般思路是给定围绕天体并在天体表面运行的卫星的2周期T,根据Gim4T,R天体密度p=了也=藩，即已知引力常量G和在天体表面运3nR3行的

16、卫星的周期T,可求出天体的平均密度，B 正确；由AC、D 选项数据均不能求出火星密度，AC D 错误。3.解析：选 D 物体对天体压力为零，说明万有引力全部提供物体做圆周运动的向心力，并且天体自转周期就是物体绕天体做圆周运动的周期。2433nR又因为天体的质量 Mhp 3n戌，两式联立解得T= yl G, D 正确。MmGM24.解析：选 B 在不考虑星球自转的时候，星球表面物体的重力等于万有引力，即=mg故X星球表面的重力加速度与地球表面的重力加速度的比值27, B 正确。/A错误；由Grp=mB 正确；根据题中相关信息只能估算出中心天体月球的质量，而不能求出运行天体“嫦娥三v24n &am

17、p; r号”探月卫星的质量， C 错误；a= = , D 正确。r t3.解析：选 ACD 因v=3r=2n,所以r=；vT, C 正确；结合万有引力定律公式GM?mI2nrgxMR地口43g =M地RX，又M= p3nR，5.解析：选 AR解得M=，行星的密度为A 正确。6.V=3nR,由式解得解析：星球表面的重力加速度设人造星体靠近该星球运转时速度为GMm v2RT=mg(M为星球质量，m为人造星体质量3np=GT，所以行星A、B的密度之比pA:PB= 1 :v2vg=F=丁2v，则1,1.解析： 选 BC 由于万有引力常量 球的公转半径R、速率V、周期T、角速度但由于G变化缓慢，在并不太

18、长的时间内，可认为是匀速圆周运动。由提能练G在缓慢减小，地球所受的万有引力在变化，故地3等都在变化，即地球做的不是匀速圆周运动，Mm V24n G=R2=mR=仃2R=mwR,得v=GMR，T=2GM对于漫长的演变过程而言，由于G在减小，地球所受万有引力在逐渐减小，有,即地球做离心运动，公转半径R增大，由此可知，v变小、T增大、3变小，故B C 正确。2.解析：选 BD 由题知“嫦娥三号_t2nr2nNr绕月运行周期为_T=N由v=厂得v=t,2n243/3nMN、m= p 3nr及GM= gR得，月球的平均密度为p =gR,万有引答案:所以VV2一v3T一 一、=k，可解得恒星的质量 M=, A 正确；因不知行星和恒星之间的万有引力的大小，所r2nG224nvT2nv以行星的质量无法计算，B 错误；行星的加速度a=32r=年芬x= 牛，D 正确。T2nT4解析：选 AC 设两星做圆周运动的半径为ri、2,两星间距为L=ri+ 则又r=ctM4n2c3t答案:4n2C3t3gTR22