《2015-2016学年高中物理 第7章 机械能守恒定律 5 探究弹性势能的表达式课时作业 新人教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015-2016学年高中物理 第7章 机械能守恒定律 5 探究弹性势能的表达式课时作业 新人教版必修2（6页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、探究弹性势能的表达式1关于弹性势能的概念，下列说法正确的是()A发生形变的物体具有弹性势能B弹性势能具有势能的共性C弹性势能改变的多少由弹力大小来决定D以上说法都不对【解析】物体必须发生弹性形变才具有弹性势能，故选项A错误；弹性势能跟弹力有关，是由位置决定的能量，所以具有势能的共性，选项B正确；跟重力做功相似，弹力做了多少功，弹性势能就改变多少，选项C、D错误【答案】B2如图7510所示，射箭时人拉弓所做的功转化为弹性势能，此时的弹性势能主要()图7510A存储在箭上B存储在弓上C存储在弦上D存储于拉弓人的手上【解析】人拉弓时，弓发生了明显的弹性形变，弹性势能主要存储在弓上，故B正确【答案】B
2、3(多选)如图7511所示的几个运动过程中，物体的弹性势能减小的是()甲乙丙丁图7511A如图甲，撑杆跳高的运动员上升过程中，杆的弹性势能B如图乙，人拉长弹簧过程中，弹簧的弹性势能C如图丙，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能D如图丁，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能【解析】选项A、C、D中物体的形变量均减小，所以弹性势能减小，选项B中物体的形变量增大，所以弹性势能增加所以A、C、D正确【答案】ACD4两个不同的弹簧A、B，劲度系数分别为k1、k2，且k1k2.现用相同的力从自然长度开始拉弹簧，当弹簧稳定时，关于弹簧的弹性势能下列说法正确的是()AA弹簧的弹性势能大BB
3、弹簧的弹性势能大C两弹簧的弹性势能相同D无法判断【解析】以相同的力F拉弹簧A、B，由胡克定律得A弹簧的伸长量l1，B弹簧的伸长量l2，由于k1k2，故l1l2，所以拉力克服弹力对A弹簧做的功W1Fl1小于对B弹簧做的功W2Fl2，即B弹簧的弹性势能大，选项B正确【答案】B5如图7512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是()图7512A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【解析】将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的伸长量变大，弹簧的弹力变大，弹性势能变大故A、B、C错误，D正确【答案】D6如图7513所示，在
4、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7513A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【解析】由物体处于静止状态可知，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【答案】D7劲度系数分别为kA200 N/m和kB300 N/m的弹簧A和B连接在一起，拉长后将两端固定，如图7514所示，弹性势能EpA、EpB的关系是()图7514AE
5、pAEpB BEpAEpBCEpAEpB D无法比较EpA、EpB的大小【解析】根据牛顿第三定律，A、B弹簧的弹力大小相等由于Fkl，Epkl2，所以弹性势能Epkl2.又kAEpB，B正确【答案】B8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7515所示在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时()图7515AvavbBvavbCvavb，A、B就有相对运动，弹簧就会被压缩，弹力做负功，弹性势能增加，当vavb时，A、B相距最近，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，故选项B正确【答案】B9如图7516所示，一个物体以速
6、度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质轻簧，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()图7516A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，弹力做的功不相等C弹簧的弹力做正功，弹性势能减小D弹簧的弹力做负功，弹性势能增加【解析】物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量不成正比，A项错误；物体向墙壁运动相同的位移，弹簧的弹力增大，弹力做的功也增大，B项错误；在压缩过程中，弹簧的弹力做负功，弹性势能增加，D项正确C项错误【答案】D10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的木块相连处于平衡状态，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.
7、10 m，力F做功2.5 J此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50 N，如图7517所示，求：图7517(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】(1)木块下移0.10 m过程中，F与重力的合力等于弹簧弹力，所以力F和重力做的功等于克服弹簧弹力做的功，故弹簧弹性势能的增加量为：EpWFmgh(2.52.0100.10)J4.5 J.(2)由平衡条件得，木块再次处于平衡时Fkh，所以劲度系数k N/m500 N/m.【答案】(1)4.5 J(2)500 N/m11如图7518所示，有一原长为l0的橡皮筋，上端固定，在下端拴一质量为M的物体时，橡皮筋伸长
8、为a且恰好断裂若该橡皮筋下端拴一质量为m(mM)的物体，将m从橡皮筋没有形变的位置，竖直向上举高h后，由静止释放，也恰能使橡皮筋伸长为a时断裂，求橡皮筋的劲度系数和h的表达式(设橡皮筋遵守胡克定律)图7518【解析】橡皮筋挂质量为M的物体，伸长a时，物体所受重力等于弹力；当m由静止下落至最低点的过程中，始、未位置速度为零，重力克服弹力做功，橡皮筋的弹性势能增加(1)Mgka，故k.(2)mg(ha)a2Mga，解得ha.【答案】ha12(2015泰州高一检测)通过探究得到弹性势能的表达式为Epkx2，式中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧伸长(或缩短)的长度，请利用弹性势能表达式计算下列问题放在地面
9、上的物体上端系在劲度系数k400 N/m的弹簧上，弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上，如图7519所示手拉绳子的另一端，从轻绳处于张紧状态开始，当往下拉0.1 m物体开始离开地面时，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和滑轮跟绳的摩擦，求整个过程拉力所做的功以及弹性势能的最大值图7519【解析】由题意知弹簧的最大伸长量x0.1 m，弹性势能Epkx24000.12 J2 J，此过程中拉力做的功与弹力做的功数值相等，则有W1W弹Ep2 J，刚好离开地面时GFkx4000.1 N40 N物体缓慢升高时，F40 N，物体上升h0.5 m时拉力克服重力做功W2Fh400.5 J20 J，拉力共做功WW1W2(220) J22 J.【答案】22 J2 J
