7.5探究弹性势能的表达式每课一练（人教版必修二）.doc

5.探究弹性势能的表达式 一、选择题 1.如果取弹簧伸长Δx(Δx≠0)时弹性势能为0,则下列说法中正确的是(　　) A.弹簧处于原长时,弹簧弹性势能为正值 B.弹簧处于原长时,弹簧弹性势能为负值 C.当弹簧的压缩量为Δx时,弹性势能的值为0 D.只要弹簧被压缩,弹性势能均为负值 答案:BC 2.如图所示,一个物体以速度v0冲向竖直墙壁,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩。在此过程中,以下说法正确的是(　　) A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比 B.物体向墙壁运动相同的位移,弹力对物体做的功不相等 C.弹簧的弹力对物体做正功,弹性势能减少 D.弹簧的弹力对物体做负功,弹性势能增加 答案:BD 3.某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。图中K1、K2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。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,两弹簧产生的弹力大小相等 C.垫片向右移动时,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 解析:弹簧劲度系数k越大,向右压缩单位长度弹力越大,物体减速越快,缓冲效果越好,A错。由牛顿第三定律可知两弹簧弹力总是大小相等,B对。由于k1x1=k2x2,k1≠k2,所以x1≠x2,又因原长相等,故压缩后两弹簧的长度不相等,C错;弹簧形变量越来越大,弹性势能越来越大,D对。 答案:BD 4.如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端在水平拉力F作用下缓慢拉伸了x。关于拉力F随伸长量x的变化图线,下图中正确的是(　　) 解析:根据胡克定律F=kx,外力F与弹簧弹力F始终平衡,所以有F=kx,拉力F随伸长量x的变化图线如A图所示。 答案:A 5.一升降机机箱底部装有若干根弹簧,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.先是弹力做的负功大于重力做的正功,然后是弹力做的负功小于重力做的正功 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,升降机加速度的方向向上,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。 答案:C 6.如图所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉弹簧上端将物体缓缓提高h,弹簧上端上移h,拉力F做功WF,不计弹簧的质量,则下列说法正确的是(　　) A.重力做功-mgh,重力势能减少mgh B.弹力做功-WF,弹性势能增加WF C.重力势能增加mgh,弹性势能增加Fh D.重力势能增加mgh,弹性势能增加WF-mgh 解析:可将整个过程分为两个阶段:一是弹簧伸长到m刚要离开地面阶段,拉力克服弹力做功WF1=-W弹,等于弹性势能的增加量,二是弹簧长度不变,物体上升h,拉力克服重力做功WF2=-WG=mgh,等于重力势能的增加量,又由WF1+WF2=WF可知A、B、C错,D对。 答案:D 7.在一次实验中,一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体,测得弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面滑动的距离x的数据如下表所示。由此表可以归纳出小物体滑动的距离x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/cm0.501.002.004.00x/m4.9820.0280.10319.5 A.x=k1d,Ep=k2d　　　　 B.x=k1d,Ep=k2d2 C.x=k2d2,Ep=k1d D.x=k1d2,Ep=k2d2 解析:研究表中的d、x各组数值不难看出x=k1d2,又弹性势能的减少等于物体克服摩擦力所做的功,即Ep=μmg·x=μmg·k1d2=k2d2,所以正确选项为D。 答案:D 二、非选择题 8.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。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ΔEp=　　　　。(用测得量表示)? 解析:(1)米尺、天平。 (2)①将圆珠笔紧靠米尺竖直放在桌面上; ②在桌面上将圆珠笔尾端压紧,记下笔尖处的读数x1; ③突然放开圆珠笔,观察并记下笔尖到达最高处的读数x2; ④用天平测出圆珠笔的质量