2019年高中物理 第7章 第5节探究弹性势能的表达式同步检测 新人教版必修2.doc

2019年高中物理 第7章 第5节探究弹性势能的表达式同步检测 新人教版必修2一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是()A当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大D弹性势能是弹簧和使它发生形变的物体所共有的答案：C解析：弹簧的弹性势能的大小，除了跟劲度系数k有关外，还跟它的形变量(拉伸或压缩的长度)有关，如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应该减小，当它变短时，它的弹性势能应该增大，在原长处它的弹性势能最小，A、B错误；形变量相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大，C正确；弹性势能属于弹簧，D错误。2如图所示，撑杆跳是运动会上常见的比赛项目，用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性，下列关于运动员撑竿跳起的过程说法中正确的是()A运动员撑竿刚刚触地时，竿弹性势能最大B运动员撑竿跳起到达最高点时，竿弹性势能最大C运动员撑竿触地后上升到达最高点之前某时刻，竿弹性势能最大D以上说法均有可能答案：C解析：竿形变量最大时，弹性势能最大，只有C项正确。3如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，下述说法错误的是()A橡皮条收缩，弹力对飞机做功B飞机的速度增加C橡皮条的弹性势能减小D飞机的重力势能减小，转化为飞机的动能答案：D解析：橡皮筋收缩，弹力对飞机做功，橡皮筋的弹性势能减小，飞机的重力势能，动能都增加，选项A、B、C正确，D错误。4如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F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()A弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减小B弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加C弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加D弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少答案：C解析：开始时，弹簧处于压缩状态，撤去F后物体在向右运动的过程中，弹簧的弹力对物体先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能应先减小后增大。5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x。关于拉力F、弹性势能Ep随伸长量x的变化图象正确的是()答案：AD解析：因为是缓慢拉伸，所以拉力始终与弹簧弹力大小相等，由胡克定律Fkx，Fx图象为倾斜直线，A对，B错。因为Epx2，所以D对，C错。6如图是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片，玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，其中AB为弹性绳子的原长，C点是弹力等于重力的位置，D点是玩家所到达的最低点，对于玩家离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是()A重力对人一直做正功B人的重力势能一直减小C玩家通过B点之后，绳子具有弹性势能D从A到D，弹性绳子的弹性势能一直增加答案：ABC解析：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。二、非选择题7北京奥运会女子蹦床决赛中，中国小将何雯娜表现突出，以总分37.80分的成绩为中国蹦床队夺得首枚奥运会金牌。在比赛中，如果她受到蹦床对她的弹力的变化规律如图所示。试分析该同学在t4t5段时间内弹性势能、重力势能怎样变化？t5t6段时间内又如何变化？答案：t4t5段时间内弹性势能为零、重力势能先变大再变小；t5t6段时间内弹性势能先变大再变小、重力势能先变小再变大。解析：t4t5段时间内在空中，不受弹力作用，t5t6段时间内与蹦床接触，是先下落又上升的过程。能力提升一、选择题(13题为单选题，4、5题为多选题)1在一次演示实验中，一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球，测得弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面上滚动的距离s如下表所示。由此表可以归纳出小球滚动的距离s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)()实验次数1234d/cm0.501.002.004.00s/cm4.9820.0280.10319.5A.sk1dEpk2d Bsk1dEpk2d2Csk1d2Epk2d Dsk1d2Epk2d2答案：D解析：分析实验数据，可看出在误差允许的范围内20，即sk1d2。由生活常识可猜测，弹性势能越大，小球滚动的距离越远，Eps，则Epd2，Epk2d2。2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 BvavbCvaEp2CEp0 DEp0答案：AD解析：对于同一弹簧，其弹性势能的大小取决于它的形变量。开始时，弹簧处于压缩状态，与原长相比，它的压缩量为l1。当B刚要离开地面时，弹簧处于拉伸状态，与原长相比，它的伸长量为l2。因为mAmB，所以l1l2。故Ep1Ep2，Ep0，A、D正确。5一升降机箱底部装有若干个弹簧，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的影响，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重力势能减小，弹性势能增大答案：CD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。重力势能一直减小，弹性势能一直增大。综上所述，C、D正确。二、非选择题6如图所示，水平弹簧的劲度系数是k500N/m，现用一外力推处于光滑水平面上的物块，使弹簧压缩10cm时物块静止。弹簧与物块未连接，突然撤去外力F，物块被弹开，那么弹簧对物块做了多少功？答案：2.5J解析：物块被弹开的过程中，弹力做功，做功的多少等于弹性势能的减少量W弹Epkx25000.12J2.5J。7如图所示，放在地面上的木块与一劲度系数k200N/m的轻质弹簧相连。现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动x10.2m，木块开始运动，继续拉弹簧，木块缓慢移动了x20.4m，求：(1)上述过程中拉力所做的功；(2)此过程弹簧弹性势能的变化量。答案：(1)20J(2)4J解析：(1)木块缓慢移动时弹簧的拉力Fkx12000.2N40N，由题意作出Fx图象如图所示，在木块运动之前，弹簧弹力随弹簧伸长量的变化是线性关系，木块缓慢移动时弹簧弹力不变，图线与横轴所围梯形面积即为拉力所做的功，即W(0.60.4)40J20J。(2)木块运动之前，弹簧的弹性势能随弹簧的伸长而增加，木块缓慢移动过程中，弹簧的伸长量保持不变，弹簧弹性势能不变，故整个过程中弹簧的弹性势能增加量为Epkx22000.04J4J。