高中物理 基础知识篇 第七章 第五节 探究弹性势能的表达式同步练测 新人教版必修2 (2).doc

7.5 探究弹性势能的表达式建议用时实际用时满分实际得分45分钟100分3一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共50分）1.关于弹性势能，下列说法正确的是（ ）.发生弹性形变的物体都具有弹性势能.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能.弹性势能可以与其他形式的能相互转化.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳2.关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（ ）.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增加.当弹簧变短时，它的弹性势能一定减少.在拉伸长度相同时，越大的弹簧，它的弹性势能越大.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能3.如图1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，在此过程中以下说法正确的是（ ）.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比.物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等.弹簧的弹力做正功，弹性势能减少.弹簧的弹力做负功，弹性势能增加图2图14.如图2所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，今用力缓慢向上提,直到恰好离开地面.开始物体静止在弹簧上面.设开始时弹簧的弹性势能为,刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为,则关于的大小关系及弹性势能变化说法中正确的是（ ）. . .5.一根弹簧的弹力位移图线如图3所示，那么弹簧由伸长量到伸长量的过程中，弹簧做的功和弹性势能的变化量为（ ）图3. .6.先后用两只不同的弹簧()拉着同一物体沿同一粗糙水平面匀速运动时，就两弹簧的弹性势能的大小，下列说法正确的是（ ）.的弹性势能大.的弹性势能大.弹性势能相同.无法判断图47.如图4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，在力的作用下物体处于静止状态，当撤去后，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（ ）.弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减少.弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加.弹簧先对物体做正功，后对物体做负功，弹簧的弹性势能先减少再增加.弹簧先对物体做负功，后对物体做正功，弹簧的弹性势能先增加再减少8.关于弹性势能和重力势能，下列说法不正确的是（ ）.重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体.重力势能是相对的，弹性势能是绝对的.重力势能和弹性势能都是相对的.重力势能和弹性势能都是状态量图59.如图5所示，一轻弹簧一端固定于点，另一端系一重物，将重物从与悬点在同一水平面且弹簧保持原长的点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由点摆向最低点的过程中，正确的是（ ）.重力做正功，弹力不做功.重力做正功，弹力做正功.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.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力不做功图610.如图6所示，一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，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（ ）.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比.物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等.弹力做正功，弹簧的弹性势能减小.弹簧的弹力做负功，弹性势能增加二、填空题（本题20分）11.通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式（式中为弹簧的劲度系数，为弹簧长度的变化量）.为验证这一结论，两位同学设计了以下的实验：图7两位同学首先都进行了如图7甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为的小铁球，稳定后测得弹簧伸长.同学完成步骤后，接着进行了如图7乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧.拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量和小铁球上升的最大高度.同学完成步骤后，接着进行了如图7丙所示的实验：将这根弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为，释放弹簧后，小铁球从高为的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为.（1）两位同学进行图甲所示的实验是为了确定什么物理量？请用表示所求的物理量 .（2）如果成立，同学测出的物理量与 、的关系式： . 同学测出的物理量与、的关系式： .（3）试分别分析两位同学实验误差的主要来源 .三、简答、计算题（本题共2小题，每题15分，共30分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）图812.北京奥运会上中国选手何雯娜获冠军，她做“蹦床运动”时，受到的弹力的变化规律如图8所示.试分析何雯娜在段时间内弹性势能、重力势能怎样变化？内又如何变化？13.在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为的木块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力，使木块缓慢向下移动，力做功,此时木块再次处于平衡状态，如图9所示.求：（1）在木块下移的过程中重力势能的减少量；（2）在木块下移的过程中弹性势能的增加量.图97.5 探究弹性势能的表达式得分：一、 选择题题号12345678910答案二、填空题11.（1） （2） （3） 三、计算题12.13.7.5 探究弹性势能的表达式 参考答案一、选择题1. 解析：发生弹性形变的物体的各部分之间由于有弹力的作用都具有弹性势能，a正确，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都相同，在国际单位制中的单位都是焦耳，d正确.2. 解析：弹簧的弹性势能的大小，除了跟劲度系数有关外，还跟它的形变量有关.如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能减少，在原长处时其弹性势能最小，所以a、b、d均不对.3. 解析：由功的计算公式知，恒力做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变力，所以a不正确；弹簧开始被压缩时弹力小，弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的距离做的功多，故b正确；物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹簧的压缩量增大，弹性势能增加，故c错误，d正确.4. 解析：开始时弹簧形变量为,有.刚要离开地面时弹簧形变量为,有.由于，所以,a对.5. 解析：-图线与轴围成的面积表示弹力做的功.弹性势能减少了,c正确.6. 解析：由于拉力相同，弹簧的弹性势能由可得，因，所以.7. 解析：弹簧由压缩到原长再到伸长，刚开始时弹力方向与运动方向同向,弹力做正功，弹性势能减小.越过原长位置后弹力方向与运动方向相反，弹力做负功，故弹性势能增加，所以只有c正确，a、b、d错误.8.解析：重力势能、弹性势能都是相对于势能零点而言的，b错，a、c、d对，故只选b.9.解析：用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功，弹力不做功，c对；用弹簧拴住小球下摆时，弹簧要伸长，重力做正功，且做功多，小球轨迹不是圆弧，弹力做负功，a、b、d错.10.解析：由功的计算公式知，恒力做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一个变力，所以a不正确.弹簧开始被压缩时弹力小，移动相同距离，弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，物体移动相同的距离做的功多，故b正确.物体压缩弹簧的过程，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹簧的压缩量增大，弹性势能增大，故c错误，d正确.二、填空题11.(1)确定弹簧的劲度系数 （2） （3）同学实验时，不易精确确定小球上升的最大高度，而且小球上升时有可能与塑料管内壁接触，产生摩擦从而带来实验误差.同学实验时，小铁球与水平桌面之间的摩擦会给实验带来误差解析：（1）要探究,就必须先确定，图甲中的实验目的就是为了确定弹簧的劲度系数，由平衡条件得,即.（2）图乙中弹簧的弹性势能等于小球的重力势能,若成立，则有,得到.图丙中弹簧的弹性势能等于小球的动能,小球获得速度后做平抛运动，则有,联立得,若成立，则有,得到.（3）同学实验时小球上升的最高点位置不易确定，小球上升时与塑料管之间产生摩擦带来误差；同学实验时，小铁球与水平桌面间有摩擦会带来误差.三、简答、计算题1