2019-2020年高中物理 7.5《探究弹性势能的表达式》课时作业 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 7.5探究弹性势能的表达式课时作业 新人教版必修2基础达标1弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关()A弹簧的长度 B弹簧的劲度系数C弹簧的形变量 D弹簧的原长【答案】BC2在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下面猜想有一定道理的是()A重力势能与物体被举起的高度h有关，所以弹性势能很可能与弹簧的长度有关B重力势能与物体被举起的高度h有关，所以弹性势能很可能与弹簧拉伸(或压缩)的长度有关C重力势能与物体所受的重力mg大小有关，所以弹性势能很可能与弹簧的劲度系数有关D重力势能与物体的质量有关，所以弹性势能很可能与弹簧的质量大小有关【解析】弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和弹簧的形变量有关，与弹簧的长度、质量等因素无关【答案】BC3有一劲度系数为k的弹簧，当弹簧从原长伸长l时弹力做功为W0.若规定弹簧处于原长时弹性势能为零，则下列叙述正确的是()A使弹簧从原长伸长l时，弹力做正功W0，弹性势能Ep0C使弹簧从伸长l变化到缩短l的过程中，弹力做2W0的正功D使弹簧从伸长l变化到缩短l的过程中，弹力的功为零【解析】弹簧从原长不论伸长还是压缩弹力均做负功，弹性势能增大，即Ep0，故A选项错误，B选项正确，弹簧伸长l与压缩l时具有相同的弹性势能，由弹力做功与弹性势能变化的关系可知弹簧从伸长l到压缩l的过程中弹性势能的变化为零，所以弹力做的总功为零(实际上先做W0的正功，后又做了W0的负功)故选项D正确【答案】BD4如图所示，将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况()A弹力变大，弹性势能变小B弹力变小，弹性势能变大C弹力和弹性势能都变小D弹力和弹性势能都变大【答案】D5关于弹性势能，下列说法中正确的是()A任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变C物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关【解析】任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变，AB正确；物体发生形变，若非弹性形变，则物体不具有弹性势能，C错；弹簧的弹性势能除了跟形变量有关，还跟弹簧的劲度系数有关，D错故选AB.【答案】AB6.在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.10 m，力F做功1.5 J此时木块再次处于平衡状态，弹力的大小为50 N，如图所示求：(1)在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量；(2)弹簧的劲度系数【解析】弹簧势能的增加量等于弹力做负功的值，所以设法求出弹簧弹力做的功是解决问题的关键(1)木块下移0.10 m的过程中，F与重力的合力等于弹簧弹力，所以力F和重力做的功等于弹簧弹性势能的增加量，故弹性势能的增加量为：EpWFmgh(1.52.0100.10)J3.5 J(2)当木块再次平衡时，由平衡条件：mgFkx250 N，开始有：mgkx120 N，Fk(x2x1)30 N，x2x10.1 m，所以R300 N/m.【答案】(1)3.5 J(2)300 N/m能力提升1劲度系数分别为kA2 000 N/m和kB3 000 N/m的弹簧A和B连接在一起，拉长后将两端固定，如图所示，弹性势能EpA、EpB的关系为()AEpAEpB BEpACEpA DEpA【解析】两端的拉力大小相等，故由胡克定律知弹簧的形变量之比为3：2，由弹簧的弹性势能的表达式Epkx2，代入得答案C.【答案】C2在光滑的水平面上，物体A以较大速度va向前运动，与以较小速度vb向同一方向运动的、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()Avavb BvavbCvavb D无法确定【解析】vavb时，A、B相距最近，弹簧压缩量最大，弹性势能最大【答案】B3如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力F作用下缓慢拉伸了l.关于拉力F、弹性势能Ep随伸长量l的变化图线，其中正确的是()【解析】由Fkx知，选项A、B错误；由Epkx2知，选项D正确【答案】D4一竖直弹簧下端固定于水平地面上，如图所示，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则()Ah越大，弹簧在A点的压缩量越大B弹簧在A点的压缩量与h无关Ch越大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大D小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大【解析】小球最终静止时处于平衡状态，不管过程怎样，最终状态是一样的，所以弹簧在A点的压缩量与h无关【答案】B5.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(如图所示)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)刻度尺、天平(2)将圆珠笔紧靠刻度尺竖直放在桌面上；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点的读数x2；用天平测出圆珠笔的质量m.(3)Epmg(x2x1)【答案】(1)刻度尺、天平(2)见解析(3)mg(x2x1)6.在水平地面上固定一竖直的轻弹簧，弹簧上端与一个质量m2.0 kg的物块相连，物块处于静止状态，如图所示若再在上端轻放一个质量为M5.0 kg的物块，系统再次平衡时，弹簧又向下压缩了0.10 m，求：(1)弹簧的劲度系数；(g取10 m/s2)(2)作出Fl图象，求物块下移0.10 m过程中增加的弹性势能【解析】(1)由题知，在弹簧上端放一个5.0 kg的物块，压缩量为0.10 m，根据胡克定律Mgkx，即kN/m500 N/m.(2)根据以上数据作出Fl图象如图所示F1mg210 N20 N，l1m0.04 m；F2(Mm)g710 N70 N，l20.14 m.图中阴影部分的面积就表示弹力所做的功，即增加的弹性势能，Ep(144)102J4.5 J.【答案】(1)500 N/m(2)图见解析4.5 J