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