2017_2018学年高中物理第七章机械能守恒定律第五节探究弹性势能的表达式检测新人教版.docx

第五节 探究弹性势能的表达式A级抓基础1(多选)关于弹力做功与弹性势能的说法正确的是()A弹力所做的功等于弹簧所具有的弹性势能B克服弹力所做的功等于弹簧所具有的弹性势能C弹力所做的功等于弹簧弹性势能的减少D克服弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加解析：弹力做功的过程是弹簧弹性势能变化的过程，弹力做多少功，表明弹性势能变化了多少，与物体含有多少弹性势能无关，A、B错弹力做正功，弹簧的弹性势能减少，做负功则弹簧的弹性势能增加，C、D对答案：CD2(多选)某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，下列说法正确的是()A橡皮条收缩，弹力对飞机做功B飞机的动能增加C橡皮条的弹性势能减少D飞机的重力势能减小，转化为飞机的动能解析：橡皮条收缩产生弹力将飞机推出，弹力对飞机做正功，飞机动能增加，橡皮条弹性势能减少，飞机上升重力势能增加，A、B、C对，D错答案：ABC3在按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的位置有关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弹力大小有关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大小有关解析：根据Epmgh知，重力势能与物体被举起的高度有关，采用类比的方法知，弹簧的弹性势能与弹簧的拉伸长度有关，即形变量有关；根据Epmgh知，重力势能与物体的重力有关，采用类比的方法知，弹簧的弹性势能与弹簧的弹力大小或劲度系数有关由以上分析可知，弹性势能应与弹簧长度、位置以及弹簧的质量无关，故C正确答案：C4.如图所示，在光滑的水平面上有一物体，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：撤去F后物体向右运动的过程中，弹簧的弹力先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能先减小后增大，故选项D正确答案：D5.如图所示，质量为m的物体静止于地面上，物体上表面固定一轻质弹簧，用手缓慢提升弹簧上端，使物体升高h，则人做的功应为()A小于mghB等于mghC大于mghD无法确定解析：功是能量转化的量度，拉力做的功一部分转化为弹簧的弹性势能，一部分转化为物体的重力势能由于克服重力做功mgh，故物体重力势能增加mgh，外力做功大于mgh，故C选项正确答案：CB级提能力6.一根弹簧的弹力位移图象如图所示，那么弹簧由伸长8 cm到伸长4 cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为()A3.6 J，3.6 JB3.6 J，3.6 JC1.8 J，1.8 JD1.8 J，1.8 J解析：弹簧在拉伸状态下变短时，弹力做正功，且做的功等于Fx图象与x坐标轴围成的面积，故W(3060)0.04 J1.8 J，据WEp知，弹簧弹性势能的变化量Ep1.8 J，C项正确答案：C7.如图所示，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大小关系及弹性势能变化Ep的说法中正确的是()AEp1Ep2BEp1Ep2CEp0 DEp0解析：开始时弹簧形变量为x1，有kx1mg.则它离开地面时形变量为x2，有kx2mg.由于x1x2，所以Ep1Ep2，Ep0，A对答案：A8.一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度，小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中，他运动的速度v随时间t变化的图象如图所示，图中只有Oa段和cd段为直线则根据该图象可知，蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为()A仅在t1到t2的时间内B仅在t2到t3的时间内C在t1到t3的时间内D在t1到t5的时间内解析：小孩从高处落下，在Ot1时间内小孩只受重力作用；在t1t2时间内加速度减小，说明小孩又受到了弹力作用，蹦床受到压力；t3时刻，小孩的速度为零，蹦床受到的压力最大，弹性势能也最大；t3时刻后小孩反弹，蹦床的弹性势能减小故选项C正确答案：C9如图所示，一劲度系数k800 N/m的轻质弹簧两端分别焊接着A、B两物体，mA16 kg，mB8 kg，直立于水平地面而静止，现给物体A上加一个竖直向上的力F，使A由静止开始向上做匀加速运动，经0.2 s，B刚要离开地面，设整个过程弹簧都处于弹性限度内(g取10 m/s2)(1)求B刚要离开地面时，A物体上升的高度；(2)求在此过程中所加外力F的最大值和最小值；(3)求在此过程中弹性势能的变化量；(4)在此过程中弹簧对A做了正功还是负功，做了多少功？解析：(1)A静止时设弹簧压缩了x1，则有kx1mAg，所以x10.2 m，设B刚要离开地面时弹簧伸长了x2，则kx2mBg，所以x20.1 m.所以在此过程中A上升的高度hx1x2(0.20.1)m0.3 m.(2)由位移公式hat2，得a15 m/s2.当弹簧处于压缩状态时，A受弹力向上，故有FkxmAgmAa，当压缩量x最大时，F最小，此时xx1，所以FminmAgmAakx1，代入数据，得Fmin240 N.当弹簧处于伸长状态时，A受弹力向下，故有FkxmAgmAa，当x伸长量最大时F最大，此时xx2，所以FmaxmAgmAakx2，