人教版物理必修二第七章第五节探究弹性势能的表达式-同步练习B卷新版

第第页人教版物理必修二第七章第五节探究弹性势能的表达式同步练习B卷(新版)姓名:________班级:________成绩:________一、选择题(共15小题)(共15题;共31分)1.（2分）(2018高一上·朝阳期末)如图所示,一根橡皮筋两端固定在A、B两点,橡皮筋处于ACB时恰好为原长状态,将弹丸放在橡皮筋内C处并由C处竖直向下拉至D点释放,C、D两点均在AB连线的中垂线上。橡皮筋的质量忽略不计,不计空气阻力。则弹丸由D向上运动到C的过程中（）A.橡皮筋对弹丸的弹力一直在增大

B.橡皮筋的弹性势能一直在减小

C.弹丸的动能一直在增大

D.弹丸的机械能守恒

【考点】2.(2分)(2015高二下·万州期中)如图所示,一轻弹簧的两端与质量分别为m1=1kg和m2=2kg的两物块A,B相连接,并静止在光滑的水平面上.现使A瞬时间获得水平向右3m/s的速度,在此后的过程中,则下列说法正确的是()A.两物块所能达到的共同速度为1m/s,此时弹簧一定处于压缩状态B.A的运动方向可能向左C.弹簧的最大弹性势能为4JD.当A速度为零时,B的速度最大【考点】3.(2分)下列实例中,属于利用弹性势能的是()A.用炸药把石头炸开

B.用拉开的弓将箭射出去

C.用河流的水位差发电

D.用锤子将铁钉打进墙壁

【考点】4.(2分)(2019高一下·苏州期中)如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连接着一轻弹簧,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,当撤去力F后,物体将向右运动.在物体向右运动的过程中,下列说法中正确的是()A.弹簧的弹性势能逐渐减小

B.物体的机械能不变

C.物体的动能逐渐增大

D.弹簧的弹性势能先减小后增大

【考点】5.(2分)(2017高二上·启东期中)轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁,另一端与一木块连接在一起,木块放在粗糙的水平地面上,在外力作用下,木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点,如图所示.现撤去外力,木块向右运动,当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长.在此过程中()A.木块的动能一直增大

B.木块受到的合外力一直减小

C.弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能

D.弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能

【考点】6.(3分)(2017高一下·南宁期末)如图所示,质量都为m的A物块和B物块通过轻质细线连接,细线跨过轻质定滑轮,B物块的正下方有一个只能在竖直方向上伸缩且下端固定在水平面上的轻质弹簧,其劲度系数为k,开始时A锁定在固定的倾角为30°的光滑斜面底端,弹簧处于原长状态,整个系统处于静止状态,B物块距离原长状态弹簧上端的高度为H,现在对A解除锁定,A.B物块开始运动,A物块上滑的最大位移未超过固定光滑斜面顶端.已知当A物块上滑过程细线不收缩的条件是
(重力加速度为g,忽略滑轮与轮轴间的摩擦,弹簧一直处在弹性限度内)下列说法正确的是()A.当B物块距离弹簧上端的高度
时,弹簧最大弹性势能为
B.当B物块距离弹簧上端的高度
时,A物块上升的最大位移为
C.当B物块距离弹簧上端的高度
时,弹簧最大弹性势能为
D.当B物块距离弹簧上端的高度
时,A物块上升的最大位移为
【考点】7.(2分)(2019高三上·双鸭山月考)如图所示,A,B两滑块(可视为质点)质量分别为2m和m,A与弹簧一端拴接,弹簧的另一端固定在N点,B紧靠着A,二者静止时弹簧处于原长位置O点,已知M点左边的平面光滑,滑块与右边平面间的动摩擦因数为μ,且ON>OM,重力加速度为g.现用水平向左的外力作用在滑块B上,缓慢压缩弹簧,当滑块运动到P点(图中未标出)时,撤去水平外力,测得滑块B在M点右方运动的距离为d,则下列说法正确的是()A.水平外力做的功为

B.B与A分离时的速度为

C.B与A分离后的运动过程中A与弹簧组成的系统机械能一定不变

D.B与A分离后的运动过程中A可能经过P点

【考点】8.(2分)(2017高一下·南木林期末)如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定,小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落.不计空气阻力,则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中()A.小球的动能一直减小

B.小球的机械能守恒

C.小球的重力势能先减小后增加

D.弹簧的弹性势能一直增加

【考点】9.(2分)(2019高二下·德州期末)如图所示,质量均为m的物块P、Q,物块P用细绳吊在天花板上,物块Q用轻弹簧吊在物块P下面,用竖直向上的推力推物块Q,使轻绳的拉力刚好为零,保持两物块静止不动。现撤去推力F,则在物块Q由静止向下运动到速度最大的过程中,(轻绳不会被拉断)()A.物块Q的机械能一直增加

B.初末两状态,物块Q的机械能相等

C.物块Q的机械能不断减小,转化成了弹簧的弹性势能

D.Q重力势能的减少量大于Q动能的增加量

【考点】10.(2分)(2019高一下·北京期中)如图所示,小球从一定高处落到竖直放置在地面的弹簧上,从小球接触弹簧到运动到最低点的过程中(弹簧始终在弹性限度范围内),则()A.重力对小球做正功,重力势能增加

B.重力对小球做正功,重力势能减少

C.弹力对小球做正功,弹簧的弹性势能减少

D.弹力对小球做正功,弹簧的弹性势能增加

【考点】11.(2分)(2019高二下·云南月考)如图所示,密闭绝热容器内有一绝热的具有一定质量的活塞,活塞的上部封闭着气体,下部为真空,活塞与器壁的摩擦忽略不计。置于真空中的轻弹簧的一端固定于容器的底部,另一端固定在活塞上,弹簧被压缩后用绳扎紧,此时弹簧的弹性势能为Ep(弹簧处在自然长度时的弹性势能为零)。现绳突然断开,弹簧推动活塞向上运动,经过多次往复运动后活塞静止,气体达到平衡态,经过此过程()A.Ep全部转换为气体的内能B.Ep一部分转换成活塞的重力势能,其余部分仍为弹簧的弹性势能C.Ep全部转换成活塞的重力势能和气体的内能D.Ep一部分转换成活塞的重力势能,一部分转换为气体的内能,其余部分仍为弹簧的弹性势能【考点】12.(2分)(2017高二下·定州期中)如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且m、M及M与地面间接触光滑,开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2,从两物体开始运动以后的整个运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度.对于m、M和弹簧组成的系统,下列说法正确的是()A.由于F1.F2等大反向,故系统机械能守恒B.当弹簧弹力大小与F1.F2大小相等时,m、M各自的动能最大,此时系统机械能最大C.在运动的过程中,m、M动能的变化量加上弹性势能的变化量等于F1、F2做功的代数和D.在运动过程中m的最大速度一定大于M的最大速度【考点】13.(2分)(2017高二上·寻乌开学考)如图所示,轻弹簧一端与墙相连,质量m=2kg的木块沿光滑水平面以V0=5m/s的初速度向左运动,当木块压缩弹簧后速度减为V=3m/s时弹簧的弹性势能是()A.9J

B.16J

C.25J

D.32J

【考点】14.(2分)(2017·洛阳模拟)如图所示,光滑水平面上有质量均为m的物块A和B,B上固定一轻弹簧.B静止,A以速度v0水平向右运动,通过弹簧与B发生作用.作用过程中,弹簧获得的最大弹性势能EP为()A.m

B.m

C.m

D.m

【考点】15.(2分)一根弹簧的弹力﹣位移图线如图所示,那么弹簧由伸长量4cm到伸长量8cm的过程中,弹力的功和弹性势能的变化量为()A.1.8J,﹣1.8J

B.﹣1.8J,1.8J

C.3.6J,﹣3.6J

D.﹣3.6J,3.6J

【考点】二、填空题(共5小题)(共5题;共8分)16.（1分）竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上,上端与轻质平板相连,平板与地面间的距离为H1,如图所示．现将一质量为m的物块轻轻放在平板中心,让它从静止开始往下运动,直至物块速度为零,此时平板与地面间的距离为H2．若取无形变时为弹簧弹性势能的零点,则此时弹簧的弹性势能Ep=________．【考点】17.(3分)(2015高一下·大名期中)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点无初速度释放,让它自由摆下.不计空气阻力,则在重物由A点摆向最低点B的过程中

a.弹簧与重物的总机械能________(填"增大"、"不变"或"减小")b.弹簧的弹性势能________（填“增大"、“不变"或“减小"）c.重物的机械能________

（填“增大”、“不变”或“减小”）【考点】18.(1分)在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块相连,系统处于平衡状态.若在木块上再加一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动0.10m,力F做功2.5J,此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50N,如图所示.求:在木块下移0.10m的过程中弹性势能的增加量为________J.【考点】19.(1分)探究弹性势能的表达式的实验时,得到一根弹簧的弹力﹣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,弹性势能的变化量为________J.【考点】20.(2分)为了测定一根轻弹簧压缩最短时储存的弹性势能大小,可以将弹簧固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端,并将轨道固定在水平桌面的边缘上,如图所示,用钢球将弹簧压缩至最短,然后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时:①需要直接测定的物理量是________小球质量m,小球平抛运动的水平位移s和高度h②计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep=________(用直接测量的量表示）【考点】三、解答题(共5小题)(共5题;共30分)21.(5分)(2016·新课标Ⅰ卷)如图,一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为
R的光滑圆弧轨道相切于C点,AC=7R,A.B.C.D均在同一竖直面内．质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑,最低到达E点(未画出),随后P沿轨道被弹回,最高点到达F点,AF=4R,已知P与直轨道间的动摩擦因数μ=
,重力加速度大小为g．(取sin37°=
,cos37°=
)
①求P第一次运动到B点时速度的大小.②求P运动到E点时弹簧的弹性势能.③改变物块P的质量,将P推至E点,从静止开始释放．已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G点．G点在C点左下方,与C点水平相距
R、竖直相距R,求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量．【考点】22.(4分)(2018高一下·沈阳期中)某同学研究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,实验装置如图1所示,水平安装的弹簧左端固定在水平桌面的挡板上,右端与质量为m的物块接触而不连接,通过物块压缩弹簧并记录弹簧的压缩量x,无初速释放物块,测量并记录物块在桌面上滑行的距离L。多次实验后获得的数据经过excel处理,得到小球质量分别为ma、mb时的两个散点图a和b,图2中横轴是x2,纵轴是L。(1)该同学测量L的起始点是________;(2)两个小球的质量关系是ma________mb;(填"大于"或"等于"、"小于")(3）推测弹性势能与形变的关系是________;（4）如果换用相同外形、劲度系数更小的弹簧,其他条件不变,重做实验,相应图线的斜率将________（填“变大”或“变小”、“不变”）。【考点】23.(7分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图1所示.向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面.通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.回答下列问题:（1）本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等．已知重力加速度大小为g．为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的

（填正确答案标号）．A.小球的质量m

B.小球抛出点到落地点的水平距离s

C.桌面到地面的高度h

D.弹簧的压缩量△x

E.弹簧原长l0

(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=________.（3）图2中的直线是实验测量得到的s△x图线．从理论上可推出,如果h不变,m增加,s△x图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）；如果m不变,h增加,s△x图线的斜率会________（填“增大”、“减小”或“不变”）．由图乙中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x的________次方成正比．【考点】24.(10分)(2012·海南)一水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与一小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示.现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其被压缩时长度的改变量x的关系.先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从静止释放.用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用时间t.多次改变x值及其对应的t值如下表所示.(表中的1/t值是根据t值计算得出的)x(cm）1.001.502.002.503.00t(s）3.332.201.601.321.08l/t(s﹣1）0.3000.4550.6250.7580.926(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上做
﹣x图线.(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)①已知点(0,0)在
﹣x图线上,从
﹣x图线看,
与x是什么关系?②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与
是什么关系(不考虑摩擦力)?③当弹簧长度该变量为x时,弹性势能Ep与相应Ek是什么关系?④综合考虑以上分析,Ep与x是什么关系？【考点】25.(4分)为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设为定值),某同学经查阅资料知,一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中,弹力做功为kx2,于是他设计了以下实验。第一步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,弹簧处于原长时另一端在A点。现推动滑块将弹簧压缩至B点,松手后滑块在水平桌面上运动一段距离,到达C点时停止。第二步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态。回答下列问题:(1)对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述,下列说法正确的是______A.当弹簧恢复原长时,滑块的加速度达最大值

B.当弹簧恢复原长时,滑块的速度达最大值

C.滑块的加速度先增大后减小,然后