2019-2020学年人教版物理必修2课堂练习：第7章 第5节 探究弹性势能的表达式.doc

教学资料范本2019-2020学年人教版物理必修2课堂练习：第7章 第5节 探究弹性势能的表达式编 辑：_时 间：_第7章 第5节 探究弹性势能的表达式 基础夯实 一、选择题(14题为单选题.5题为多选题)1关于物体的弹性势能.下面说法中正确的是(C)A任何发生形变的物体都具有弹性势能B拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能C拉伸长度相同时.k越大的弹簧.弹性势能越大D弹簧变长时.它的弹性势能一定变大解析：发生弹性形变或虽然不是弹性形变.但存在一定的恢复形状的趋势的情况下.物体才具有弹性势能.A错。由Epkl2知l相同时.k大.Ep就大.拉伸与压缩量l相同时.Ep相同.C对B错。处于压缩状的弹簧变长但依然为压缩状态时x变小.Ep减小.D错。2如图所示.一轻弹簧一端固定于O点.另一端系一重物.将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放.让它自由摆下.不计空气阻力.在重物由A点摆向最低点B的过程中(C)A重力做正功.弹力不做功B重力做正功.弹力做正功C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D若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后.重力做功不变.弹力不做功解析：重力做正功.弹簧弹力做负功.选项A、B错误.若用等长细绳代替重力做功.弹力不做功.但重力做的功不同.选项C正确.D错误。3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(B)AvavbBvavbCvaEpBCEpAEpBD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Fkx.Epkx2.所以弹性势能Epkx2。又由于kAEpB.B正确。2如图所示.质量相等的两木块间连有一弹簧.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量Ep.下列判断中正确的是(A)AEp1Ep2BEp1Ep2CEp0DEp0解析：开始时弹簧形变量为x1.有kx1mg.物体B离开地面时弹簧形变量为x2.有kx2mg.由于x1x2.所以Ep1Ep2.Ep0.故选项A正确。3(20xx四川成都七中高一下学期检测)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)(D)实验次数1234d/cm0.501.002.004.00s/cm4.9820.0280.10319.5Ask1dEpk2dBsk1dEpk2d2Csk1d2Epk2dDsk1d2Epk2d2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。4(20xx重庆一中高一下学期检测)如图甲所示.一滑块沿光滑的水平面向左运动.与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短.然后反向弹回.弹簧始终处在弹性限度以内.图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图像.则弹簧的压缩量由8 m/s变为4 m/s时.弹簧弹力所做的功以及弹性势能的改变量分别为(C)A3.6 J、3.6 JB3.6 J、3.6 JC1.8、1.8 JD1.8 J、1.8 J解析：Fx围成的面积表示弹力的功。W0.0860 J0.0430 J1.8 J据WEp知.弹性势能减少1.8 J.C对。二、非选择题5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_N_。(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_J_。(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_Jm_。从(1)、(2)、(3)对单位的计算.你可以得到的启示：_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。6通过探究得到弹性势能的表达式为Ep。式中k为弹簧的劲度系数.x为弹簧伸长(或缩短)的长度。请利用弹性势能的表达式计算下列问题。放在地面上的物体.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.如图所示。手拉绳子的另一端.当往下拉0.1 m时.物体开始离开地面.继续拉绳.使物体缓慢升高到离地h0.5 m高处。如果不计弹簧质量和各种摩擦.求拉力所做的功以及弹簧的弹性势能。答案：22 J2 J解析：注意物体刚好离地的条件.x0.1 m是解决本题的关键.并且物体缓慢升高时.拉力不变.刚好离开地面后拉力与物体重力的大小相等。弹性势能Epkx