课时分层作业15探究弹性势能的表达式

1、课时分层作业（十五）（时间：40分钟分值：100分）基础达标练选择题（本题共8小题，每小题6分，共48分）1. （多选）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AC只要发生弹性形变的物体都具有弹性势能，A正确，B错误；弹性势能可以通过弹力做功与其他形式的能相互转化，C正确；在弹性限度内，弹簧无论伸长还是压缩，若形变量增加，弹力均做负功，弹性势能都增大，故D错误.2. 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

2、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D橡皮条收缩，弹力对飞机做功，橡皮条的弹性势能减小，飞机的重力势能和动能都增加，选项A、B、C正确，D错误.3. 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重力势能减少，弹性势能增大B重力势能增大，弹性势能减少C重力势能减少，弹性势能减少D重力势能不变，弹性势能增大A将弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大，重力做正功，重力势能减少，故A正确4. （多选）关于弹性势能和重力势能，下列说法正确的是（）A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

3、变的物体B重力势能是相对的，弹性势能是绝对的C重力势能和弹性势能都是相对的D重力势能和弹性势能都是状态量ACD重力势能具有系统性，弹性势能只属于发生弹性形变的物体，故A正确；重力势能和弹性势能都是相对的，且都是状态量，故B错误，C、D正确.5根弹簧的弹力一伸长量图象如图所示，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量为（）A.3.6J，3.6JB.3.6J，3.6JC.1.8J，1.8JD.1.8J，1.8JCF-x图象中梯形的“面积”表示弹力做的功.11W=2X0.08X60J20.04X30J=1.8J，此过程弹力做正功，弹簧的弹性势能减小1.8J,故只有C

4、选项正确.6. 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（）4©mas畑门axz/zzzzzzzzzz/zz/zzzz/z/zzzzzzzzArz.|A.Va>VbB.Va=VbC.VaVVbD.无法确定B只要Va>Vb,A、B就有相对运动，弹簧就会被压缩，弹力做负功，弹性势能增加，当Va=Vb时，A、B相距最近，弹簧的形变量最大，弹性势能最大,故选项B正确.7. （多选）某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型，图中ki、k2为原长相等、劲度系数不同

5、的轻质弹簧.下列表述正确的是（）A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B.垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C.垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D.垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变BD弹簧劲度系数k越大，向右压缩单位长度弹力越大，物体减速越快，缓冲效果越好，A错；由牛顿第三定律可知两弹簧弹力总是大小相等，B对；由于klX1=k2X2，kiMk2，所以XlMX2，又因原长相等，故压缩后两弹簧的长度不相等，C错；弹簧形变量越来越大，弹性势能越来越大，D对.8. 如图所示，轻弹簧下端系一重物，0点为其平衡位置（即重力和弹簧弹力大小相等的位置），今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A点，弹

6、力做功Wi,第二次把它拉到B点后再让其回到A点，弹力做功W2,则这两次弹力做功的关系为（）A.W1VW2D弹力做功的特点与重力做功一样，不用考虑路径，只看起始与终止位置，故D项正确.能力提升练一、选择题（本题共4小题，每小题6分，共24分）1. 一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧上端的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示.经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则（）A.h越大，弹簧在A点的压缩量越大B.弹簧在A点的压缩量与h无关C.h越大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大B最终小球静止

7、在A点时，小球受重力与弹簧的弹力相等，故由弹力公式得mg=kx，即可得出弹簧在A点的压缩量x=晋，与下落时的高度h无关,A错，B对.对同一弹簧，它的弹性势能大小仅与弹簧的形变量有关，小球静止在A点或经过A点时，弹簧的弹性势能相同，C、D错.2. （多选）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CD从弹簧下端触地直到最低点的运动过程中，弹簧的

8、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=mgF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=卩可知，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.3. 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Epi，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为Ep2，贝U关于Epi、Ep2大小关系及弹性势能变化量AEp的说法中正确的是（）B.Ep1Ep2D.AEpV

9、0A.Ep1=Ep2C.AEp>0A开始时弹簧压缩量为x1，对A有kx=mg.B离开地面时伸长量为x2,对B有kx2=mg，贝Uxi=X2，所以Epi=Ep2，AEp=0，故A选项正确.4. 如图所示，a、b两条斜线分别表示两根劲度系数不同的弹簧所受拉力F和弹簧伸长量之间的关系.设它们的劲度系数分别为ka、kb，拉力都为F1时的弹性势能分别为A.ka>kbEa>EbC.ka>kbEaVEbD.kaVkbEaVEbC由F=kl可知.F-l图线的斜率为弹簧的劲度系数，由图可知，ka>kb，当拉力为Fi时，两弹簧的形变量为ia=Fa，lb=2可得:F22kaEb2kb，

10、可得EaVEb.故C正确.二、非选择题（本题共2小题，共28分）5. （14分）如图所示，在光滑水平面上有A、B两物体，中间连一弹簧，已知mA=2mB，今用水平恒力F向右拉B，当A、B一起向右加速运动时，弹簧的弹性势能为Epi,如果用水平恒力F向左拉A，当A、B起向左加速运动时,弹簧的弹性势能为Ep2，比较Epi与Ep2的大小.解析设mB=m，贝UmA=2m，向右拉B时加速度ai=盒，对A物体有kxi=2mai，得xi=2mai_2Fk_3k.当向左拉A时，加速度a2_3m，对B物体有kx2_ma2，得X2_3k，可见xi>X2，从而Epi>Ep2.答案Epi>Ep2i6. （i4分）通过探究得到弹性势能的表达式为Ep_2kx2,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k_400N/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，从轻绳处于张紧状态开始，当往下拉0.Im物体开始离开地面时，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h_0.5m高处.如果不计弹簧的重力和滑轮跟绳的摩擦力，求整个过程拉力所做的功以及弹性势能的最大值.解析由题意知弹簧的最大伸长量x=0.1m11弹性势能Ep