贵州省2018_2019学年高中物理第七章机械能守恒定律7.5探究弹性势能的表达式同步测试.docx

5 探究弹性势能的表达式演练提升夯基达标1.关于弹性势能,下列说法正确的是( ) A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能 B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能 C.弹性势能可以与其他形式的能相互转化 D.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳 解析:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用,都具有弹性势能,A正确;不只弹簧具有弹性势能,任何能发生弹性形变的物体都具有弹性势能,故B错误;弹性势能跟重力势能一样,可以与其他形式的能相互转化,C正确;所有能的单位跟功的单位相同,在国际单位制中的单位是焦耳,D正确。 答案:ACD 2.关于弹力做功与弹性势能的关系,我们在进行猜想时,可以参考重力做功与重力势能的关系,则下面的猜想有道理的是( ) 弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将增加 弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将减少 弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将增加 弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将减少 A. B. C. D. 答案:B 3.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.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能 解析:弹簧伸长或压缩时都有弹性势能,与形变量和劲度系数k有关,故C正确。 答案:C 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,当撤去力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再减小 D.弹簧的弹性势能先减小再增大 解析:撤去力F后弹簧先恢复到原长再伸长,弹簧的弹性势能先减小再增大。 答案:D 5.如图所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是 ( ) A.重力势能减小,弹性势能增大 B.重力势能增大,弹性势能减小 C.重力势能减小,弹性势能减小 D.重力势能不变,弹性势能增大 解析:本题易出现分析上的失误,认为压缩过程是动能转化为弹性势能,因此误选D。在弹簧向下压缩的过程,小明的质量不变,高度减小,因此重力势能减小,在此过程,弹簧的弹性形变变大,因而弹性势能增大。 答案:A 能力提升6.关于弹性势能,下列说法正确的是( ) A.弹性势能的大小与弹簧的劲度系数有关 B.弹性势能的大小与弹簧自身的长度有关 C.弹性势能的大小也是相对的 D.对同一根弹簧,在压缩和伸长相同长度时弹性势能的大小是相同的 解析:势能都是相对的量,都是一个系统所具有的,弹性势能的大小与弹簧的劲度系数以及弹簧的形变量有关。可知道A、C、D是正确的。 答案:ACD 7.教材中说:”在探究弹性势能的表达式时,可以参考对重力势能的讨论。”当物体处于参考平面时,重力势能为0;在参考平面上方,重力势能为正;在参考平面下方,重力势能为负。当弹簧的长度为原长时,弹簧的弹性势能为0;弹簧拉伸时,弹性势能为正;那么,弹簧压缩时弹性势能也为负值吗?为什么? 解析:弹力做功与重力做功有所不同。当物体从参考平面向下运动时,重力做正功,重力势能减少,所以,在参考平面下方,重力势能为负。若规定弹簧的长度为原长时,弹簧的弹性势能为零,当弹簧压缩时弹力并不是做正功而是做负功,弹性势能并不是减少而是增加。所以,弹簧压缩时弹性势能不是负值而是正值。 答案:不能,理由见解析 8.如图所示,一个物体以速度冲向竖直墙壁,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在弹簧被压缩的过程中,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,弹力做的功不相等 C.弹力做正功,弹簧的弹性势能减少 D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加 解析:因为弹簧压缩过程中弹力的大小是变化的,因此,物体向墙壁运动相同的位移弹力做功不相等。弹簧压缩过程中弹力的方向与位移方向相反,弹力做负功,弹性势能增加。 答案:BD 9.如图所示,质量为m的物体从光滑斜面上的A点由静止滑下,与固定在斜面上并且沿斜面方向的轻质弹簧接触,并将弹簧压缩至最低点B,试求当物体在B点时弹簧的弹性势能。(已知AB=x,斜面倾角为弹簧原长在A点) 解析:物体下滑过程中始、末状态的速度都为零,说明重力的功都转化为弹性势能,所以mgsin。 答案:mgsin 拓展探究10.有一种能伸缩的圆珠笔,其内装有一根小弹簧,尾部有一 个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出。使笔的尾部朝下,将笔向下按,使小帽缩进,然后放手,笔将向上弹起至一定的高度。请你用这样的实验,粗测出压笔帽时,其内部弹簧弹性势能的增加量。 解答:将圆珠笔向下按,使小帽缩进,笔内的弹簧被压缩,其弹性势能增加量为p。放手后,弹簧的弹力对笔做功,弹簧中的弹性势能先转化为笔的动能,进而克服重力做功转化为笔的重力势能。因此,只要估测出圆珠笔弹起的高度h,并测出笔的重力mg,就能得到笔内弹簧弹性势能的增加量p=mgh。 11.弹弓在古代是一种兵器,现在已成为一种儿童玩具,它是由两根橡皮条和一个木叉制成的。拉伸橡皮条的过程人对橡皮条做功,使其具有一定的弹性势能,放手后橡皮条的弹力做功,将储存的弹性势能转化为石子的动能,使石子以较大的速度飞出,具有一定的杀伤力。试设计一个实验,求出橡皮条在拉伸到一定长度的过程中,弹力所做的功是多少;橡皮条具有的弹性势能是多少。(只要求设计可行的做法和数据处理方式,不要求得出结论) 解答:(1)准备橡皮条、测力计、坐标纸、铅笔、直尺等。 (2)将橡皮条的一端固定,另一端拴一绳扣。 (3)用直尺从橡皮条的固定端开始测量橡皮条的原长记录在表格中。 (4)把测力计挂在绳扣上,测出在不同拉力、的情况下橡皮条的长度、 (5)计算出在不同拉力时橡