《课时作业14：7.5-探究弹性势能的表达式》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课时作业14：7.5-探究弹性势能的表达式（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、5 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达式一、选择题(17 为单项选择题，810 为多项选择题)1某同学在桌面上用一个小钢球和一个弹簧来探究弹簧的弹性势能弹簧一端固定(如图 1所示)，另一端用钢球压缩弹簧后静止释放，钢球被弹出后落地当他发现弹簧压缩得越多，钢球被弹出得越远，由此能得出的结论是( )图 1A弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大B弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越小C弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越大D弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越小2. 如图 2 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
2、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( )图 2A弹簧的弹性势能逐渐减小B弹簧的弹性势能逐渐增大C弹簧的弹性势能先增大后减小D弹簧的弹性势能先减小后增大3. 一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为 h 的地方自由下落到弹簧上端，如图 3 所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点 A 处，则( )图 3Ah 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
3、4. 一根弹簧的弹力位移图线如图 4 所示，那么弹簧由伸长量为 4 cm 到伸长量为 8 cm 的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量为( )图 4A1.8 J，1.8 J B1.8 J,1.8 JC3.6 J，3.6 J D3.6 J,3.6 J5. 如图 5 所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力 F 缓慢向上提 A，直到 B 恰好离开地面开始时物体 A 静止在弹簧上面设开始时弹簧的弹性势能为 Ep1，B 刚要离开地面时，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 Ep，下列说法中正确的是( )图 5AEp1Ep2 BEp1Ep2CEp0 DEp06.
4、 如图 6 所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置，将一小球从距弹簧自由端高度分别为 h1、h2的地方先后由静止释放，h1h2，小球接触到弹簧后向下运动压缩弹簧，从开始释放小球到获得最大速度的过程中，小球重力势能的减少量 E1、E2的关系及弹簧弹性势能的增加量 Ep1、Ep2的关系中，正确的一组是( )图 6AE1E2，Ep1Ep2BE1E2，Ep1Ep2CE1E2，Ep1Ep2DE1E2，Ep1Ep27. 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、连有水平轻质弹簧的物体 B 发生相互作用，如图 7 所示在相互作用的过程中，当三者组成
5、的系统的弹性势能最大时( )图 7Avavb BvavbCvavb D无法确定8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被拉伸(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有关9. 如图 8 所示，一轻弹簧一端固定于 O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点 O 在同一水平面且使弹簧保持原长的 A 点无初速度释放，让它自由摆下，
6、不计空气阻力，在重物由 A点摆向最低点 B 的过程中( )图 8A重力做正功，弹力不做功B重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加C若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做正功，弹力不做功D若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功10. 如图 9 所示，小球自 a 点由静止自由下落，到 b 点与竖直放置的轻弹簧接触，到 c 点时弹簧被压缩到最短，不计空气阻力，则小球在 abc 的运动过程中( )图 9A小球的加速度在 ab 段不变，在 bc 段逐渐变小B小球的速度在 bc 段逐渐减小C小球的重力势能在 abc 过程中不断减小D弹簧的弹性势能在 bc 段不断增大二、非选择题11
7、. 如图 10 所示，在水平地面上竖直放置一轻质弹簧，弹簧上端与一质量为 2.0 kg 的木块相连若在木块上再作用一个竖直向下的变力 F，使木块缓慢向下移动 0.1 m 时，力F做功2.5 J，木块再次处于平衡状态，此时力 F 的大小为 50 N(取 g10 m/s2)求：图 10(1)弹簧的劲度系数；(2)在木块下移 0.1 m 的过程中弹性势能的增加量12. 通过探究得到弹性势能的表达式为 Ep kx2，式中 k 为弹簧的劲度系数，x 为弹簧伸长12(或缩短)的长度请利用弹性势能表达式计算以下问题：放在地面上的物体上端系在一劲度系数 k400 N/m 的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的
8、绳子上，如图 11 所示手拉绳子的另一端，当往下拉 0.1 m 时，物体开始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地 h0.5 m 高处如果不计弹簧重力及滑轮与绳的摩擦，求拉力所做的功以及此时弹簧弹性势能的大小图 11答案精析答案精析1A 2.D 3.B 4.B 5.A 6.B 7.B 8.BC 9.BC 10.CD11(1)500 N/m (2)4.5 J解析 (1)设木块开始静止时，弹簧的压缩量为 l1，后来静止时，弹簧的压缩量为 l2，由胡克定律及平衡条件得，未施加力 F 时，弹力 F1mgkl120 N，施加力 F 后，弹力 F2Fmgkl270 N，且 l2l10.1 m，联立以上各
9、式得 k500 N/m.(2)由以上方程得 l10.04 m，l20.14 m，根据以上数据作出 Fl 图象如图所示在木块下移 0.1 m 的过程中，弹力做负功，且 WS阴影 (2070)0.1 J4.5 J.12所以弹性势能的增加量EpW4.5 J.1222 J 2 J解析 物体刚离开地面时，弹簧的弹性势能 Ep kx2 4000.12 J2 J1212此过程中拉力做的功与克服弹力做的功相等，则有 W1W弹Ep2 J物体刚好离开地面时，有GFkx4000.1 N40 N物体上升 h0.5 m 过程中，拉力做的功等于克服重力做的功，则有 W2Gh400.5 J20 J在整个过程中，拉力做的功WW1W22 J20 J22 J此时弹簧的弹性势能仍为 2 J.
