高中物理 第七章 第5节 探究弹性势能的表达式练习 新人教版必修2.docVIP

【成才之路】2015-2016学年高中物理 第七章 第5节 探究弹性势能的表达式练习 新人教版必修2基础夯实一、选择题(14题为单选题，5题为多选题)1如图所示，射箭时人通过拉弓引起弹性势能的增加，此时的弹性势能主要()a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答案：b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。2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弹性势能是弹簧和使它发生形变的物体所共有的答案：c解析：弹簧的弹性势能的大小，除了跟劲度系数k有关外，还跟它的形变量(拉伸或压缩的长度)有关，如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应该减小，当它变短时，弹性势能应该增大，在原长处它的弹性势能最小，a、b错误；形变量相同时，k越大的弹簧，弹性势能越大，c正确；弹性势能属于弹簧，d错误。3如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，下述说法错误的是()a橡皮条收缩，弹力对飞机做功b飞机的速度增加c橡皮条的弹性势能减小d飞机的重力势能减小，转化为飞机的动能答案：d解析：橡皮筋收缩，弹力对飞机做功，橡皮筋的弹性势能减小，飞机的重力势能，动能都增加，选项a、b、c正确，d错误。4如图所示，撑杆跳是运动会上常见的比赛项目，用于撑起运动员的竿要求具有很好的弹性，下列关于运动员撑竿跳起的过程说法中正确的是()a运动员撑竿刚刚触地时，竿弹性势能最大b运动员撑竿跳起到达最高点时，竿弹性势能最大c运动员撑竿触地后上升到达最高点之前某时刻，竿弹性势能最大d以上说法均有可能答案：c解析：竿形变量最大时，弹性势能最大，只有c项正确。5.如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力f作用下缓慢拉伸了x。关于拉力f、弹性势能ep随伸长量x的变化图象正确的是()答案：ad解析：因为是缓慢拉伸，所以拉力始终与弹簧弹力大小相等，由胡克定律fkx，fx图象为倾斜直线，a对，b错。因为epx2，所以d对，c错。二、非选择题6在猜想弹性势能可能与哪几个物理量有关的时候，有人猜想弹性势能可能与弹簧的劲度系数k、与弹簧的伸长量x有关，但究竟是与x的一次方，还是x的二次方，还是x的三次方有关呢？请完成下面练习以帮助思考。(1)若弹性势能epkx，由于劲度系数k的单位是n/m，弹簧伸长量x的单位是m，则kx的单位是_。(2)若弹性势能epkx2，由于劲度系数k的单位是n/m，弹簧伸长量x的单位是m，则kx2的单位是_。(3)若弹性势能epkx3，由于劲度系数k的单位是n/m，弹簧伸长量x的单位是m，则kx3的单位是_。从(1)、(2)、(3)对单位的计算，你可以得到的启示：_。答案：(1)n(2)j(3)jm弹性势能ep与弹簧伸长量x的二次方有关的猜想有道理解析：物理量与单位是否统一是验证探究正确与否的方法之一。7北京奥运会女子蹦床决赛中，中国小将何雯娜表现突出，以总分37.80分的成绩为中国蹦床队夺得首枚奥运会金牌。在比赛中，如果她受到蹦床对她的弹力的变化规律如图所示。试分析该同学在t4t5段时间内弹性势能、重力势能怎样变化？t5t6段时间内又如何变化？答案：t4t5段时间内弹性势能为零、重力势能先变大再变小；t5t6段时间内弹性势能先变大再变小、重力势能先变小再变大。解析：t4t5段时间内在空中，不受弹力作用，t5t6段时间内与蹦床接触，是先下落又上升的过程。能力提升一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1在一次演示实验中，一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球，测得弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面上滚动的距离s如下表所示。由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能ep跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)()实验次数1234d/cm0.501.002.004.00s/cm4.9820.0280.10319.5ask1depk2d bsk1depk2d2csk1d2epk2d dsk1d2epk2d2答案：d解析：分析实验数据，可看出在误差允许的范围内20，即sk1d2。由生活常识可猜测，弹性势能越大，小球滚动的距离越远，eps，则epd2，epk2d2。2.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，如图所示。在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时()avavb bvavbcvaepbcepaepb d无法比较epa、epb的大小答案：b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。又由于kaepb，b正确。5.如图所示，质量相等的a、b两物体之间连接一轻弹簧，竖直放在水平地面上，今用力f缓慢向上拉a，直到b刚要离开地面。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()aep1ep2 bep1ep2cep0 dep0答案：ad解析：对于同一弹簧，其弹性势能的大小取决于它的形变量。开始时，弹簧处于压缩状态，与原长相比，它的压缩量为l1。当b刚要离开地面时，弹簧处于拉伸状态，与原长相比，它的伸长量为l2。因为mamb，所以l1l2。故ep1ep2，ep0，a、d正确。6. 一升降机箱底部装有若干个弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦和空气阻力的影响，则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中()a升降机的速度不断减小b升降机的加速度不断变大c先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功d重力势能减小，弹性势能增大答案：cd解析：从弹簧下端触地直到最低点的运动过程中，弹簧的弹力不断变大。当弹力小于重力大小时，升降机加速度方向向下，升降机做加速运动，由a可知，加速度减小，重力做的功要大于弹力做的负功；当弹力大于重力大小时，升降机加速度方向向上，升降机做减速运动，由a可知，加速度变大，重力做的功要小于弹力做的负功。重力势能一直减小，弹性势能一直增大。综上所述，c、d正确。二、非选择题7.如图所示，水平弹簧的劲度系数是