7-4-2-弹性势能(备作业)高一物理同步备课系列(原卷版)

PAGE试卷第=1页，共=sectionpages33页7.4.2弹性势能（备作业）（原卷版）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1．如图1所示，质量均为m的物块A和B用劲度系数为k的轻质弹簧拴接，竖直静置在水平桌面上。现用一竖直向上的力F拉动物块A，使其向上做加速度大小为a的匀加速直线运动，如图2所示。已知重力加速度为g，从物块A开始运动到物块B恰要离开桌面的过程中，弹簧始终处于弹性限度内，则对此过程，下列说法不正确的是（）A．力F的初始值大小等于maB．物块A的最大动能等于C．物块A增加的重力势能等于D．弹簧的弹性势能变化量为零2．如图所示，为小朋友在蹦床上玩耍的照片，在他从与蹦床接触到运动到最低点的过程中，关于小朋友对蹦床作用力所做的功、蹦床弹性势能变化情况，下列说法正确的是（）A．正功，增大B．正功，减小C．负功，增大D．负功，减小3．如图所示，质量相等的两木块中间连有一竖直轻弹簧，木块A静止在弹簧上面，设弹簧的弹性势能为Ep1。现用力缓慢向上提A，直到B恰好离开地面；B刚要离开地面时，设弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化ΔEp，下列说法中正确的是（）A．Ep1=Ep2 B．Ep1>Ep2 C．ΔEp>0 D．ΔEp<04．如图所示，撑杆跳是运动会中非常具有观赏性的比赛项目，用于撑起运动员的杆要求具有很好的弹性。运动员助跑时杆未发生形变，撑杆起跳后杆弯曲程度逐渐变大，到运动员水平越过横杆时，杆竖直且恢复原状。关于撑杆起跳到运动员越过横杆过程，下列说法正确的是（）A．杆的弹性势能先增大后减小 B．杆一直对运动员做负功C．运动员越过横杆正上方时速度为零 D．以上说法均错误5．如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端与一弹簧连接，弹簧的另一端固定在墙上，在力F的作用下物体处于静止状态。当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是（弹簧始终在弹性限度内）（）A．弹簧的弹性势能先减小后增大 B．弹簧的弹性势能先增大后减小C．弹簧的弹性势能逐渐减小 D．弹簧的弹性势能逐渐增大二、实验题6．航天员可以在空间站进行科学实验。为测量空间站中一小球质量，航天员设计了如图甲所示的实验装置。在平面上A处固定一挡板，一轻质弹簧一端与挡板相连，B处装有光电门。（1）用游标卡尺测量小球的直径，如图乙所示，小球的直径为___________cm。（2）将小球与弹簧接触并压缩弹簧，记录弹簧的压缩量，求得弹簧的弹性势能为0.042J。由静止释放小球，小球到达B处前，弹簧已恢复原长，测得小球通过光电门的挡光时间为7.75ms，则小球的质量为___________kg。（3）若水平面粗糙，对小球质量的测量___________（选填“有”或“无”）影响。7．为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系，某同学设计了如图（a）的实验装置。实验步骤如下：①用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度d，游标卡尺的示数如图（b）；②将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧；③用滑块压缩弹簧，记录弹簧的压缩量x；④释放滑块，记录滑块脱离弹簧后通过光电门的时间Δt，算出滑块的速度v；⑤重复步骤③④，作出v与x的关系图像如图（c）。回答下列问题：(1)遮光片的宽度为___________cm。(2)若Δt=3.0×10-2s，则滑块的速度为___________m/s（保留两位有效数字）。(3)由图(c)可知，v与x成___________关系。(4)实验可得结论：对同一根弹簧，弹性势能与弹簧压缩量的关系是___________。三、解答题8．如图甲所示，一根轻质弹簧上端固定在天花板上，下端挂一小球（可视为质点），弹簧处于原长时小球位于O点。将小球从O点由静止释放，小球沿竖直方向在OP之间做往复运动，如图乙所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力，重力加速度为g。（1）在小球运动的过程中，经过某一位置A时动能为Ek1，重力势能为EP1，弹簧弹性势能为E弹1，经过另一位置B时动能为Ek2，重力势能为EP2，弹簧弹性势能为E弹2。请根据功是能量转化的量度，证明：小球由A运动到B的过程中，小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒；（2）已知弹簧劲度系数为k。以O点为坐标原点，竖直向下为x轴正方向，建立一维坐标系O-x，如图乙所示。a．请在图丙中画出小球从O运动到P的过程中，弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求：小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W，以及小球在此位置时弹簧的弹性势能E弹；（设弹簧在原长时弹性势能为0）b．已知小球质量为m。求小球运动过程中瞬时速度最大值的大小v。9．如图所示，物体与弹簧相连，物体在O点时弹簧处于原长，把物体向右拉到A处静止释放，物体会由A向A′运动，A、A′关于O点对称，则：（1）物体由A向O运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？（2）物体由O向A′运动的过程中，弹力做什么功？弹性势能如何变化？（3）在A、A′处弹性势能有什么关系？10．某兴趣小组通过探究得到弹性势能的表达式为，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长（或缩短）的长度，请结合弹性势能表达式计算下列问题。放在地面上的物体上端系在劲度系数k=200N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过