人教版高中物理必修二探究弹性势能的表达式同步练习(5)
高中物理-有答案-新人教版必修2《75_探究弹性势能的表达式》课时训练物理试卷
新人教版必修2《7.5 探究弹性势能的表达式》课时训练物理试卷一、题组一弹性势能1. 如图所示，射箭时人拉弓所做的功转化为弹性势能，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2. 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3. 在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小球，测得弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面滚动的距离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E P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）（）A.s＝k1P＝k21，E P＝k2d2C.s＝k1d2，E P＝k2dD.s＝k1d2，E p＝k2d24. 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.重力势能减小，弹性势能增大B.重力势能增大，弹性势能减小C.重力势能减小，弹性势能减小D.重力势能不变，弹性势能增大5. 在一次“蹦极”运动中，人由高空落下到降至最低点的整个过程中，下列说法中正确的是（）A.重力对人做正功B.人的重力势能减少了C.橡皮绳对人做负功D.橡皮绳的弹性势能减少了6. 先后用两只不同的弹簧A、B(k A>k B)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（）A.A的弹性势能大B.B的弹性势能大C.A、B弹性势能相同D.无法判断7. 小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字，她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量．请你帮助她完成这一想法．（1）写出实验所用的器材：________．（2）写出实验的步骤和所要测量的物理量（用字母量表示）（要求能符合实际并尽量减少误差）．（3）弹性势能的增加量的表达式△E p＝________．（用测得量表示）8. 如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连一轻弹簧处于原长状态，用手拉着弹簧上端缓慢提升ℎ。
高中物理人教版必修2第七章第5节探究弹性势能的表达式同步练习
高中物理人教版必修2第七章第5节探究弹性势能的表达式同步练习姓名:________ 班级:________ 成绩:________一、选择题 (共5题；共10分)1. （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，﹣1.8JB . ﹣1.8J，1.8JC . 3.6J，﹣3.6JD . ﹣3.6J，3.6J2. （2分）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 . 在拉伸长度相同时，k 越大的弹簧，它的弹性势能越大C . 当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小D . 弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能3. （2分） (2016高一下·临海期中) 自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧有最大形变的过程中，以下说法中正确的是（）A . 小球的动能逐渐减少B . 小球的重力势能逐渐减少C . 小球的机械能守恒D . 小球的加速度逐渐增大4. （2分）一根弹簧的弹力—位移图象如图所示，那么弹簧由伸长量为8 cm 收缩到伸长量为4 cm 的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量分别为（）A . 3.6 J，-3.6 JB . -3.6 J，3.6 JC . 1.8 J，-1.8 JD . -1.8 J，1.8 J5. （2分） (2016高二上·阳高开学考) 如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，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，下列说法正确的是（）A . 弹簧的弹性势能逐渐减少B . 物体的机械能不变C . 弹簧的弹性势能先增加后减少D . 弹簧的弹性势能先减少后增加二、多项选择题 (共3题；共9分)6. （3分）弹簧的一端固定，原来处于自然长度．现对弹簧的另一端施加一个拉力，关于拉力做功（或弹簧克服拉力做功）与弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是（）A . 拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加B . 拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能减少C . 弹簧克服拉力做功．弹簧的弹性势能增加D . 弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能减少7. （3分）下列与弹簧具有的弹性势能无关的因素（）A . 弹簧的质量B . 弹簧的长度C . 弹簧的压缩量D . 弹簧的劲度系数8. （3分） (2020高一下·漳州月考) 如图所示，不计空气阻力，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从小球接触弹簧到将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列说法正确的是（）A . 小球动能和弹簧的弹性势能之和一直增大B . 小球弹簧组成的系统重力势能、弹性势能和动能之和保持不变C . 小球动能一直减小D . 小球重力势能与弹簧弹性势能之和一直增大三、填空题 (共2题；共7分)9. （4分）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、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?请完成下列练习以帮助思考。
山西省康杰中学高中物理人教版必修2同步练习题+同步测试题55 探究弹性势能的表达式探究弹性势能的表达
探究弹性势能的表达式同步练习1．关于弹性势能，下列说法中正确的是（）A．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B．任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变C．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关2. 一竖直弹簧下端固定于水平地面上，如图5-5-10所示，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图2-5-10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愈大，弹簧在A点的压缩量愈大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大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3．教材中说：“在探究弹性势能的表达式时，可以参考对重力势能的讨论。
”当物体处于参考平面时，重力势能为0；在参考平面上方，重力势能为正；在参考平面下方，重力势能为负。
当弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为0；弹簧拉伸时，弹性势能为正；那么，弹簧压缩时弹性势能也为负值吗？为什么？4．如图2-5-11所示，劲度系数为k的轻质弹簧一端固定，另一端与物块拴接，物块放在光滑水平面上。
现用外力缓慢拉动物块，若外力所做的功为W，则物块移动了多大的距离？(一)参考答案1．AB2．B3．弹簧压缩时弹性势能是正值。
4．(二)1．关于弹性势能，以下说法中正确的是（）A．发生弹性形变的物体一定具有弹性势能B．发生弹性形变的物体不一定具有弹性势能C．发生形变的物体一定具有弹性势能D．发生形变的物体不一定具有弹性势能2．讨论弹性势能，要从下述问题的分析入手的是（）A．重力做功B．弹力做功C．弹簧的劲度系数D．弹簧的形变量3．弹簧的一端固定，原处于自然长度。
现对弹簧的另一端施加一个拉力，关于拉力做功（或弹簧克服拉力做功）与弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是（）A．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加B．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能减少C．弹簧克服拉力做功。
高一物理 必修二 7.5 探究弹性势能的表达式 同步练习题(含答案解析)
高一物理必修二 7.5 探究弹性势能的表达式同步练习题（含答案解析）1．下列说法正确的是（）。
A．弹性势能的大小与弹簧的长度有关B．弹性势能的大小与弹簧的形变量有关C．弹性势能的大小与弹簧的劲度系数成正比D．弹簧对外做了多少功，弹性势能就减少多少；反之，克服弹力做了多少功，弹性势能就增加多少2．有一种玩具弹簧枪，如图所示。
扣动扳机后，弹簧把弹丸弹射出去，以下说法中正确的是（）。
A．弹簧将弹丸弹射出去的过程中，弹簧的弹性势能减少了B．弹簧将弹丸弹射出去的过程中，弹簧的弹性势能转化为弹丸的动能C．弹簧将弹丸弹射出去的过程中，如果弹丸的质量较大，它获得的动能就会少一些D．弹簧将弹丸弹射出去的过程中，如果弹丸的质量较小，它获得的动能就会少一些3．如图所示，一个物体以速度v0冲向一端固定在墙壁上的弹簧，弹簧在被压缩的过程中下列说法正确的有（）。
A．弹簧被压缩得越短，弹性势能越大B．弹簧的弹力做正功，弹簧的弹性势能增加C．弹簧的弹力做负功，弹簧的弹性势能增加D．弹簧增加的弹性势能是木块的动能转化来的4．关于在“蹦极”运动中，人从高空落下到下落至最低点的过程，下列说法正确的是（）。
A．重力对人做正功B．人的重力势能减少C．橡皮绳对人做负功D．橡皮绳的弹性势能减少5．在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小物体，测得弹簧压缩的距离d和小物体在粗糙水平面上滑动的距离x如下表所示。
由此表可以归纳出小物体滑动的距离x跟弹簧压缩的距离d之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能E p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）（）。
A．x＝k1d，E p＝k2dB．x＝k1d，E p＝k2d2C．x＝k1d2，E p＝k2dD．x＝k1d2，E p＝k2d26．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，劲度系数越大的弹簧，它的弹性势能越大D．弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能7．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E p1，B刚要离开地面时弹簧的弹性势能为E p2，则E p1____E p2（填“＞”“＜”或“＝”）。
山西省康杰中学高中物理人教版必修2同步练习题+同步测
探究弹性势能的表达式同步练习1、A下列那些物体具有弹性势能（）A、卷紧的发条B、被拉伸或压缩的弹簧C、击球的网球拍D、拉开的弓2、A弹簧的弹性势能大小与下列哪些因素有关（）A、弹簧的劲度系数B、弹簧的形变量的大小C、弹簧弹力所做的功D、以上说法均为错误3、B实验表明：弹簧弹力f大小与弹簧的形变量x具有f＝kx关系，其中k为比例系数，由弹簧本身因素决定，称为弹簧的劲度系数．下列说法中正确的是 ( )A．k与弹簧所受的外力大小成正比B．k与弹簧的形变量大小成反比C．k反映了弹簧本身的一种特性D．各个弹簧的k都一样4、B有三条原长均为10cm的弹簧，本身的重力不计．如果在每条弹簧上分别挂上重物G后，弹簧伸长都是1cm．现将三条弹簧依次串接成一条长弹簧，再挂上同一重物G，则三条弹簧的总长是( )A． 31cm B．33cm C． 36cm D．30cm5、B原长为20cm的轻弹簧，一端固定，另一端用10N的力拉时，长度变为25cm，这根弹簧的劲度系数为 ( )A．400N／m B．200N／m C．80N／m D．40N／m Array6、B一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为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愈大，弹簧在A点的压缩量愈大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大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7、B如图所示，在水平面上竖直放置一轻质弹簧。
有一个物体m在它正上方A 处自由下落，到B点与弹簧接触，到C点弹簧压缩量最大物体瞬时静止。
则物体由B运动到C的过程中A．它的重力势能一直在减小B．它的动能一直在减小C．系统的弹性势能一直在增加D．总机械能保持不变8、B弹簧原长8cm，竖直悬挂，如果在它的下端挂4N的重物且静止时，弹簧长度变为10cm(在弹性限度内)，那么该弹簧的劲度系数k是 N／m；如果把重物减轻1N，那么弹簧的长度应是 cm；此时弹簧的弹性势能为。
人教版高中物理必修二7.5 探究弹性势能的表达式(习题)
高中物理学习材料（马鸣风萧萧**整理制作）7.5 探究弹性势能的表达式（习题）针对练习【概念规律练习】知识点一弹性势能1．关于弹性势能，下列说法中正确的是()A．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B．任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变C．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关2．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3．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．弹簧在被拉伸时的弹性势能一定大于被压缩时的弹性势能知识点二弹力做功与弹性势能的关系4．关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考对重力做功与重力势能的关系的讨论，则下面的猜想有道理的是()A．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将增加B．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少C．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将增加D．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将减少5.如图1所示，一个物体以速度v0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()A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加【方法技巧练】一、探究弹性势能表达式的方法6．在猜想弹性势能可能与哪几个物理量有关的时候，有人猜想弹性势能与弹簧的劲度系数k及弹簧的伸长量l有关，但究竟是与l的一次方，还是l的二次方，还是l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E p∝k l，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则k l的单位是________．(2)若弹性势能E p∝k l2，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则k l2的单位是________．(3)若弹性势能E p∝k l3，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则kl3的单位是________．从(1)、(2)、(3)对单位的计算，你可以得到的启示是_____________________________．二、弹性势能的求解方法图27．一根弹簧的弹力—位移图线如图2所示，那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量4 cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为()A．3.6 J，－3.6 JB．－3.6 J,3.6 JC．1.8 J，－1.8 JD．－1.8 J,1.8 J图38．在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0 kg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0.10 m，力F做功2.5 J，此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50 N，如图3所示．求：在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量．课后巩固习题1．在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下面猜想有一定道理的是()A．重力势能与物体被举起的高度h有关，所以弹性势能很可能与弹簧的长度有关B．重力势能与物体被举起的高度h有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸(或压缩)的长度有关C．重力势能与物体所受的重力mg大小有关，所以弹性势能很可能与弹簧的劲度系数有关D．重力势能与物体的质量有关，所以弹性势能很可能与弹簧的质量大小有关2．弹簧的一端固定，处于自然长度．现对弹簧的另一端施加一个拉力，关于拉力做功(或弹簧克服拉力做功)与弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是()A．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加B．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能减少C．弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能增加D．弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能减少3．自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧到最大形变的过程中，以下说法中正确的是()A．小球的速度逐渐减小B．小球、地球组成系统的重力势能逐渐减小C．小球、弹簧组成系统的弹性势能先逐渐增大再逐渐减小D．小球的加速度逐渐增大4．在一次“蹦极”运动中，人由高空跌下，到最低点的整个过程中，下列说法中正确的是()A．重力对人做正功B．人的重力势能减少了C．橡皮绳对人做负功D．橡皮绳的弹性势能增加了5．如图4所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F 作用下物体处于静止状态，当撤去F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()A．弹簧的弹性势能逐渐减小B．弹簧的弹性势能逐渐增大C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．弹簧的弹性势能先减小后增大6．某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型．图中k 1、k 2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧．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7．如图6所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，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．设开始时弹簧的弹性势能为E p 1，B 刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E p 2，则关于E p 1、E p 2大小关系及弹性势能变化ΔE p 说法中正确的是( )A ．E p 1＝E p 2B ．E p 1>E p 2C ．ΔE p >0D ．ΔE p <08．在一次演示实验中，一个被压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体，测得弹簧被压缩的长度l 和小物体在粗糙水平面上滑动的距离x 如下表所示．由此表可以归纳出小物体滑动的距离x 跟弹簧被压缩的距离l 之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能E p 跟弹簧被压缩的距离l 之间的关系分别是(选项中k 1、k 2是常量)( )实验次数 1 2 3 4 l/cm 0.50 1.00 2.00 4.00 x/cm4.98 20.0280.10319.5A .x ＝k 1l ，E p ＝k 2l1p 2C ．x ＝k 1l 2，E p ＝k 2lD ．x ＝k 1l 2，E p ＝k 2l 2 题 号 1 2 3 4 5 6 7 8 答 案9.通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式E p ＝12k l 2(式中k 为弹簧的劲度系数，l 为弹簧长度的变化量)．为验证这一结论，A 、B 两位同学设计了以下的实验：①两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m 的小铁球，稳定后测得弹簧伸长d.②A 同学完成步骤①后， 接着进行了如图乙所示的实验：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l 和小铁球上升的最大高度H.③B 同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：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l ，释放弹簧后，小铁球从高为h 的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.图7(1)A 、B 两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量？请用m 、d 、g 表示所求的物理量____________________．(2)如果E p ＝12k l 2成立，A 同学测出的物理量l 与d 、H 的关系式是：l ＝____________.B 同学测出的物理量l 与d 、h 、L 的关系式是：l ＝__________. (3)试分别分析两位同学实验误差的主要来源_______________________________________________________.答 案针对练习1．AB [由弹性势能的定义和相关因素进行判断．发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力作用而具有的势能，叫做弹性势能．所以，任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变．物体发生了形变，若是非弹性形变，无弹力作用，物体就不具有弹性势能．弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外，还跟弹簧劲度系数的大小有关．正确选项为A 、B.]2．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，C 、D 正确．]3．C [弹簧弹性势能的大小，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，它的弹性势能应该先减小，在原长处它的弹性势能最小，所以A、B、D均不对．]4．BC5．BD[由功的计算公式W＝Fl cos θ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增多，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，弹性势能增加，故C错误，D正确．]6．(1)N(2)J(3)J·m弹性势能E p与弹簧伸长量l的二次方有关7．C[弹力做的功W＝60＋302×0.04 J＝1.8 J>0，故弹性势能减少1.8 J，即ΔE p＝E p2－E p1＝－1.8 J，故选项C正确．]8．4.5 J解析木块缓慢下移0.10 m的过程中，F与重力的合力始终与弹簧弹力等大反向，所以力F和重力做的总功等于克服弹簧弹力做的功，即W弹＝－(W F＋mgh)＝－(2.5＋2.0×10×0.10) J＝－4.5 J由弹力做功与弹性势能变化的关系知，ΔE p＝－W弹＝4.5 J.方法总结功是能量转化的量度，因此确定某一过程中的力做的功，是研究该过程能量转化的重要方法．课后巩固习题1．BC[弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和弹簧的形变量有关，与弹簧的长度、质量等因素无关．] 2．AC[拉力对弹簧做正功，弹簧的弹力做负功，弹簧的弹性势能增加．]3．B[小球做加速度先减小到0后反向逐渐增大的变速运动，小球速度先增大后减小．故A、D错，小球的重力势能逐渐减小，由于弹簧的压缩量逐渐增大，因此弹簧的弹性势能逐渐增大，故B正确，C错．] 4．ABCD[人由高空跌下，到最低点的过程中，重力方向和位移方向均向下，重力对人做正功，重力势能减少，A、B正确；在人和橡皮绳相互作用的过程中，橡皮绳对人的拉力向上，人的位移向下，绳的拉力对人做负功，橡皮绳的弹性势能增加，C、D正确．]5．D[撤去F后物体向右运动的过程中，弹簧的弹力先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能先减小后增大．]6．BD[垫片向右移动时，由于是轻质弹簧，所以两弹簧产生的弹力相等，B正确；由于原长相同，劲度系数不同，所以垫片向右移动时，两弹簧被压缩的长度不同；弹簧的弹性势能与形变量和劲度系数有关，则缓冲效果和劲度系数有关，A、C错，D正确．]7．A[开始时弹簧形变量为l1，有kl1＝mg.则它离开地面时形变量为l2，有kl2＝mg，故l1＝l2，所以E p1＝E p2，ΔE p＝0，A对．]8．D [由图表不难看出，在数值上x ＝20l 2＝k 1l 2；由粗糙水平面上小物体滑行距离x 所需的能量是由弹性势能转化而来的，E p ＝F f k 1l 2＝k 2l 2.]9．(1)确定弹簧的劲度系数k k ＝mgd(2)2dH Ld 2h(3)A 同学实验时，不易精确确定小铁球上升的最大高度，而且小铁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，B 同学实验时，小铁球与桌面之间的摩擦会给实验带来误差．。
高中物理《探究弹性势能的表达式》同步练习附详解
高中物理《探究弹性势能的表达式》同步练习附详解[基础达标练]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D．在弹性限度内，弹簧伸长时弹性势能增大，弹簧压缩时，弹性势能减小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．]图7-5-102．如图7-5-10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7-5-11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()图7-5-11A．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．] 5．一根弹簧的弹力—伸长量图象如图7-5-12所示，那么弹簧由伸长量8 cm 到伸长量4 cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量为()图7-5-12A．3.6 J，－3.6 JB．－3.6 J,3.6 JC．1.8 J，－1.8 JD．－1.8 J,1.8 JC[F-x图象中梯形的“面积”表示弹力做的功．W＝12×0.08×60 J－12×0.04×30 J＝1.8 J，此过程弹力做正功，弹簧的弹性势能减小1.8 J，故只有C选项正确．]6．在光滑的水平面上，物体A以较大速度v a向前运动，与以较小速度v b 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7-5-13所示．在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时()图7-5-13A．v a＞v b B．v a＝v bC．v a＜v b D．无法确定B[只要v a＞v b，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v a＝v b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7-5-14所示的简单模型，图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧．下列表述正确的是()图7-5-14A．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k1x1＝k2x2，k1≠k2，所以x1≠x2，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7-5-15所示，轻弹簧下端系一重物，O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，弹力做功W1，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()图7-5-15A．W1<W2B．W1＝2W2C．W2＝2W1D．W1＝W2D[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]9．一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7-5-16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()图7-5-16A．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 ＝mg k ，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．]10．(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( )图7-5-17A ．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 ＝mg －F m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 ＝F －mg m 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．]11．如图7-5-18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E p1，B 刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E p2，则关于E p1、E p2大小关系及弹性势能变化量ΔE p 的说法中正确的是( )图7-5-18A ．E p1＝E p2B ．E p1＞E p2C ．ΔE p ＞0D ．ΔE p ＜0A [开始时弹簧压缩量为x 1，对A 有kx 1＝mg .B 离开地面时伸长量为x 2，对B 有kx 2＝mg ，则x 1＝x 2，所以E p1＝E p2，ΔE p ＝0，故A 选项正确．]12．如图7-5-19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k a 、k b ，拉力都为F 1时的弹性势能分别为E a 、E b .则下列说法正确的是( )图7-5-19A ．k a ＞k b E a ＞E bB ．k a ＜k b E a ＞E bC ．k a ＞k b E a ＜E bD ．k a ＜k bE a ＜E bC [由F ＝kl 可知．F -l 图线的斜率为弹簧的劲度系数，由图可知，k a ＞k b ，当拉力为F 1时，两弹簧的形变量为l a ＝F 1k a ，l b ＝F 1k b ，可得：E a ＝12k a l 2a ＝F 212k a，E b ＝F 212k b，可得E a ＜E b .故C 正确．] 13．弹簧原长为l 0，劲度系数为k .用力把它拉到伸长量为l ，拉力所做的功为W 1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l ，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W 2.试求：(1)W 1与W 2的比值；(2)对应的弹性势能E p1与E p2之比．[解析] 解法一：(1)拉力F 与弹簧的伸长量l 成正比，故在F -l 图象中是一条倾斜直线，如图所示，直线下的相关面积表示功的大小．其中，线段OA 下的三角形面积表示第一个过程中拉力所做的功W 1，线段AB 下的梯形面积表示第二个过程中拉力所做的功W 2.显然，两块面积之比为1∶3，即W 1∶W 2＝1∶3.(2)对应的E p1＝W 1，E p2＝W 1＋W 2，则E p1E p2＝14. 解法二：(1)上述解法采用了教材中探究弹性势能表达式的研究方法，即应用F -l 图象直观地进行分析．若记得弹性势能的表达式，也可由弹性势能的表达式进行计算．由于拉力做功使弹簧的弹性势能增加，故有W 1＝12kl 2，W 2＝12k (2l )2－12kl 2＝32kl 2所以，W 1与W 2的比值W 1∶W 2＝⎝ ⎛⎭⎪⎫12kl 2∶⎝ ⎛⎭⎪⎫32kl 2＝1∶3. (2)同解法一：E p1E p2＝14. [答案] (1)13 (2)1414．通过探究得到弹性势能的表达式为E p ＝12kx 2，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 ＝400 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7-5-20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0.1 m 物体开始离开地面时，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地h ＝0.5 m 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.图7-5-20 [解析]由题意知弹簧的最大伸长量x＝0.1 m 弹性势能E p＝12＝12×400×0.12 J＝2 J2kx此过程中拉力做的功与弹力做的功数值相等，则有W1＝W弹＝ΔE p＝2 J刚好离开地面时G＝F＝kx＝400×0.1 N＝40 N 物体缓慢升高时，F＝40 N物体上升h＝0.5 m时拉力克服重力做功W2＝Fh＝40×0.5 J＝20 J拉力共做功W＝W1＋W2＝(2＋20) J＝22 J. [答案]22 J 2 J。
高一物理人教版必修2典型题练习《探究弹性势能的表达式》
探究弹性势能的表达式一、单项选择题1．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2．关于物体的弹性势能，下面说法中正确的是()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3.如图所示，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F的作用下物体处于静止状态，当撤去F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()A．弹簧的弹性势能逐渐减小B．弹簧的弹性势能逐渐增大C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．弹簧的弹性势能先减小后增大4.m A＝m B，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．设开始时弹簧的弹性势能为E p1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E p2，则关于E p1、E p2大小关系及弹性势能变化ΔE p的说法正确的是()A．E＝E p2B．E p1>E p2C．ΔE p>0D．ΔE p<0二、多项选择题5．关于弹性势能，下列说法中正确的是()A．发生形变的物体都具有弹性势能B．弹性势能是一个标量C．在国际单位制中，弹性势能的单位是焦耳D．弹性势能是状态量6．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一个小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段，下列说法正确的是()A．在B位置小球速度最大B．在C位置小球速度最大C．从A→C位置小球重力势能的减少量小于重力做的功D．从A→D位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量7.如图是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片，玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，其中AB为弹性绳子的原长，C点是弹力等于重力的位置，D点是玩家所到达的最低点，对于玩家离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是()A．重力对人一直做正功B．人的重力势能一直减小C．玩家通过B点之后，绳子具有弹性势能D．从A到D，弹性绳子的弹性势能一直增加8．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E p随伸长量x的变化图象正确的是()《探究弹性势能的表达式》参考答案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，弹簧当B刚要离开地面时，D正确．答案：BCD6．如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上．其正上方A位置有一个小球．小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置小球速度减小到零．小球下降阶段，下列说法正确的是()A．在B位置小球速度最大B．在C位置小球速度最大C．从A→C位置小球重力势能的减少量小于重力做的功D．从A→D位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量解析：由受力情况可知，小球从A到C做加速运动，从C到D做减速运动，C点时速度最大，A错、B对．从A→C，小球减小的重力势能等于重力做的功，C错．从A→D，小球减少的重力势能全部转化为弹性势能，所以D对．答案：BD7.如图是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片，玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，其中AB为弹性绳子的原长，C点是弹力等于重力的位置，D点是玩家所到达的最低点，对于玩家离开跳台至最低点的过程中，下列说法正确的是()A．重力对人一直做正功B．人的重力势能一直减小C．玩家通过B点之后，绳子具有弹性势能D．从A到D，弹性绳子的弹性势能一直增加解析：整个过程中，重力一直做正功，重力势能一直减小；人从高空落下到弹性绳子达到原长的过程中，弹性绳子不做功，此后弹性绳子一直做负功，弹性势能一直增加．答案：ABC8．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E p随伸长量x的变化图象正确的是()解析：因为是缓慢拉伸，所以拉力始终与弹簧弹力大小相等，由胡克定律知F＝kx，F－x图象为倾斜直线，A对、B错．因为E p∝x2，所以D对、C错．答案：AD。
高中物理人教版必修二7.5【同步练习】《探究弹性势能的表达式》
《探究弹性势能的表达式》同步练习1．如图1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2．如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零．则小球向上升过程中①小球的动能先增大后减小；②小球在离开弹簧时动能最大；③小球动能最大时弹性势能为零④小球动能减为零时，重力势能最大以上说法中正确的是（）A.①②B. ①④C. ②③D. ①②③④3．如图3所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端上移H，将物体缓缓提高h.拉力F做功W F，不计弹簧的质量，则下列说法正确的是( )A．重力做功－mgh，重力势能减少mghB．弹力做功－W F，弹性势能增加W FC．重力势能增加mgh，弹性势能增加FHD．重力势能增加mgh，弹性势能增加W F－mgh4．(多选)如图4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E p随伸长量x的变化图象正确的是()5．如图5所示，压缩的轻质弹簧将一物块沿光滑轨道由静止弹出，物块的质量为0.2kg，上升到0.1m的高度时速度为1m/s，g=10m/s2,弹簧的最大弹性势能是A. 0.1JB. 0.2JC. 0.3JD. 0.4J6．如图6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7．如图7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()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8．如图8所示，处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触，另一端与置于光滑地面上的物体接触，现在物体上施加一水平推力F，使物体缓慢压缩弹簧，当推力F做功100 J时，弹簧的弹力做功________J，以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零，则弹簧的弹性势能为________J．9．如图9所示，光滑的水平面上，用弹簧相连接的质量均为2 kg的A．B两物体都以6 m/s 的速度向右运动，弹簧处于原长，质量为4 kg的物体C静止在前方，B与C发生相碰后粘合在一起运动，在以后的运动中，弹簧的弹性势能的最大值是________J．10．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（a）所示．向左推小球，使弹黄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E k，至少需要测量下列物理量中的（填正确答案标号）．图3。
高中物理必修2探究弹性势能的表达式测试题
5探究弹性势能的表达式测试题班级姓名一选择题（5X8=40分）1．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2．(湖北省部分重点中学高一检测)如图所示中的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是()A．如图(甲)，跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中，杆的弹性势能B．如图(乙)，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能C．如图(丙)，模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中，橡皮筋的弹性势能D．如图(丁)，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能3.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E p随伸长量x的变化图象正确的是()。
4．如图所示，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F作用下物体处于静止状态，当撤去F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()A．弹簧对物体做正功，弹簧的弹性势能逐渐减小B．弹簧对物体做负功，弹簧的弹性势能逐渐增加C．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D．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5.在光滑的水平面上，物体A以较大速度v a向前运动，与以较小速度v b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()A．v a>v b B．v a＝v bC．v a<v b D．无法确定二填空题（3X8=24分）6．如图所示是弹簧门的一角，依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭，当弹簧门打开时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________；当弹簧门关闭时，弹簧的弹力对外做________功，弹性势能________。
山西省康杰中学高中物理人教版必修2同步练习题+同步测
探究弹性势能的表达式同步练习
1.举出几个利用弹性势能的事例，并分析能的转化情况.
答案：拉开的弓机械钟弹簧枪玩具车等
2.如图5-5-1所示，一个物体以速度v0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
图5-5-1
A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B.物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等
C.弹力做正功，弹簧的弹性势能减小
D.弹簧的弹力做负功，弹性势能增加
答案：BD
3.密度为ρ的液面上浮有一个质量为m的木块，处于静止状态，如图5-5-2所示，正方体木块在液体外的部分高度为木块边长的.求将木块恰好压入液体中的过程，液体对木块的浮力所做的功是多少？（木块边长为L）
图5-5-2
答案：-mgL。
新人教版高中物理7.5探究弹性势能的表达式课时作业必修2
探究弹性势能的表达式一、单项选择题1．关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是( )A．当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B．当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小C．若选弹簧自然长度时的势能为0，则其他长度的势能均为正值D．若选弹簧自然长度的势能为0，则伸长时弹性势能为正值，压缩时弹性势能为负值解析：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，它的弹性势能应该增大，在原长处它的弹性势能最小，A、B错误；由于弹簧处于自然长度时的弹性势能最小，若选弹簧自然长度时的势能为0，则其他长度的势能均为正值，C 对，D错。
答案： C2.如图所示，射箭时人拉弓所做的功转化为弹性势能，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。
答案： B3.如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一小球，将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在小球由A 点摆向最低点B的过程中( )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： 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。
答案： C4．在光滑的水平面上，物体A 以较大速度v a 向前运动，与以较小速度v b 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( )A ．v a >v bB ．v a ＝v bC ．v a <v bD ．无法确定解析： 只要v a >v b ，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v a ＝v b 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。
2017-2018学年高中物理人教版必修2习题：第七章 机械能守恒定律 第5节 探究弹性势能的表达式 Word版含答案
7.5 探究弹性势能的表达式针对练习【概念规律练习】知识点一弹性势能1．关于弹性势能，下列说法中正确的是( )A．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能B．任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变C．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能D．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关2．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3．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．弹簧在被拉伸时的弹性势能一定大于被压缩时的弹性势能知识点二弹力做功与弹性势能的关系4．关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考对重力做功与重力势能的关系的讨论，则下面的猜想有道理的是( )A．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将增加B．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少C．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将增加D．弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将减少5.如图1所示，一个物体以速度v0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( )A．物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B．压缩弹簧的过程中，物体向墙壁移动相同的距离，弹力做的功不相等C．弹簧的弹力做正功，弹性势能减少D．弹簧的弹力做负功，弹性势能增加【方法技巧练】一、探究弹性势能表达式的方法6．在猜想弹性势能可能与哪几个物理量有关的时候，有人猜想弹性势能与弹簧的劲度系数k及弹簧的伸长量l有关，但究竟是与l的一次方，还是l的二次方，还是l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E p∝k l，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则k l的单位是________．(2)若弹性势能E p∝k l2，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则k l2的单位是________．(3)若弹性势能E p∝k l3，由于劲度系数k的单位是N/m，弹簧伸长量l的单位是m，则kl3的单位是________．从(1)、(2)、(3)对单位的计算，你可以得到的启示是_____________________________．二、弹性势能的求解方法图27．一根弹簧的弹力—位移图线如图2所示，那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量4 cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为( )A．3.6 J，－3.6 JB．－3.6 J,3.6 JC．1.8 J，－1.8 JD．－1.8 J,1.8 J图38．在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0 kg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0.10 m，力F 做功2.5 J，此时木块再次处于平衡状态，力F的大小为50 N，如图3所示．求：在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量．课后巩固习题1．在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下面猜想有一定道理的是( )A．重力势能与物体被举起的高度h有关，所以弹性势能很可能与弹簧的长度有关B．重力势能与物体被举起的高度h有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸(或压缩) 的长度有关C．重力势能与物体所受的重力mg大小有关，所以弹性势能很可能与弹簧的劲度系数有关D．重力势能与物体的质量有关，所以弹性势能很可能与弹簧的质量大小有关2．弹簧的一端固定，处于自然长度．现对弹簧的另一端施加一个拉力，关于拉力做功(或弹簧克服拉力做功)与弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是( )A．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加B．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能减少C．弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能增加D．弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能减少3．自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧到最大形变的过程中，以下说法中正确的是( )A．小球的速度逐渐减小B．小球、地球组成系统的重力势能逐渐减小C．小球、弹簧组成系统的弹性势能先逐渐增大再逐渐减小D．小球的加速度逐渐增大4．在一次“蹦极”运动中，人由高空跌下，到最低点的整个过程中，下列说法中正确的是( )A．重力对人做正功B．人的重力势能减少了C．橡皮绳对人做负功D．橡皮绳的弹性势能增加了5．如图4所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F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( )A．弹簧的弹性势能逐渐减小B．弹簧的弹性势能逐渐增大C．弹簧的弹性势能先增大后减小D．弹簧的弹性势能先减小后增大6．某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型．图中k1、k2为原长相等，劲度系数不同的轻质弹簧．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7．如图6所示，质量相等的两木块中间连有一弹簧，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．设开始时弹簧的弹性势能为E p1，B刚要离开地面时，弹簧的弹性势能为E p2，则关于E p1、E p2大小关系及弹性势能变化ΔE p说法中正确的是( )A．E p1＝E p2B．E p1>E p2C．ΔE p>0 D．ΔE p<08．在一次演示实验中，一个被压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体，测得弹簧被压缩的长度l和小物体在粗糙水平面上滑动的距离x如下表所示．由此表可以归纳出小物体滑动的距离x跟弹簧被压缩的距离l之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能E p跟弹簧被压缩的距离l之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)( )A.x＝k1l，E p21p2C．x＝k1l2，E p＝k2l D．x＝k1l2，E p＝k2l29.通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式E p＝k l2(式中k为弹簧的劲度系数，l为弹2簧长度的变化量)．为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：①两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m的小铁球，稳定后测得弹簧伸长d.②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：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l和小铁球上升的最大高度H.③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：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l，释放弹簧后，小铁球从高为h 的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L.图7(1)A 、B 两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量？请用m 、d 、g 表示所求的物理量____________________．(2)如果E p ＝12k l 2成立，A 同学测出的物理量l 与d 、H 的关系式是：l ＝____________.B 同学测出的物理量l 与d 、h 、L 的关系式是：l ＝__________. (3)试分别分析两位同学实验误差的主要来源_______________________________________________________.答 案针对练习1．AB [由弹性势能的定义和相关因素进行判断．发生弹性形变的物体的各部分之间，由于弹力作用而具有的势能，叫做弹性势能．所以，任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变．物体发生了形变，若是非弹性形变，无弹力作用，物体就不具有弹性势能．弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外，还跟弹簧劲度系数的大小有关．正确选项为A 、B.]2．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，C 、D 正确．]3．C [弹簧弹性势能的大小，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，它的弹性势能应该先减小，在原长处它的弹性势能最小，所以A 、B 、D 均不对．]4．BC5．BD [由功的计算公式W ＝Fl cos θ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增多，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，弹性势能增加，故C 错误，D 正确．]6．(1)N (2)J (3)J·m 弹性势能E p 与弹簧伸长量l 的二次方有关7．C [弹力做的功W ＝60＋302×0.04 J＝1.8 J>0，故弹性势能减少1.8 J ，即ΔE p ＝E p2－E p1＝－1.8 J ，故选项C 正确．]8．4.5 J解析 木块缓慢下移0.10 m 的过程中，F 与重力的合力始终与弹簧弹力等大反向，所以力F 和重力做的总功等于克服弹簧弹力做的功，即W 弹＝－(W F ＋mgh )＝－(2.5＋2.0×10×0.10) J＝－4.5 J由弹力做功与弹性势能变化的关系知， ΔE p ＝－W 弹＝4.5 J.方法总结 功是能量转化的量度，因此确定某一过程中的力做的功，是研究该过程能量转化的重要方法．课后巩固习题1．BC [弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和弹簧的形变量有关，与弹簧的长度、质量等因素无关．]2．AC [拉力对弹簧做正功，弹簧的弹力做负功，弹簧的弹性势能增加．]3．B [小球做加速度先减小到0后反向逐渐增大的变速运动，小球速度先增大后减小．故A 、D 错，小球的重力势能逐渐减小，由于弹簧的压缩量逐渐增大，因此弹簧的弹性势能逐渐增大，故B 正确，C 错．]4．ABCD [人由高空跌下，到最低点的过程中，重力方向和位移方向均向下，重力对人做正功，重力势能减少，A 、B 正确；在人和橡皮绳相互作用的过程中，橡皮绳对人的拉力向上，人的位移向下，绳的拉力对人做负功，橡皮绳的弹性势能增加，C 、D 正确．]5．D [撤去F 后物体向右运动的过程中，弹簧的弹力先做正功后做负功，故弹簧的弹性势能先减小后增大．]6．BD [垫片向右移动时，由于是轻质弹簧，所以两弹簧产生的弹力相等，B 正确；由于原长相同，劲度系数不同，所以垫片向右移动时，两弹簧被压缩的长度不同；弹簧的弹性势能与形变量和劲度系数有关，则缓冲效果和劲度系数有关，A 、C 错，D 正确．]7．A [开始时弹簧形变量为l 1，有kl 1＝mg .则它离开地面时形变量为l 2，有kl 2＝mg ，故l 1＝l 2，所以E p1＝E p2，ΔE p ＝0，A 对．]8．D [由图表不难看出，在数值上x ＝20l 2＝k 1l 2；由粗糙水平面上小物体滑行距离x 所需的能量是由弹性势能转化而来的，E p ＝F f k 1l 2＝k 2l 2.]9．(1)确定弹簧的劲度系数k k ＝mg d(2)2dH Ld 2h(3)A 同学实验时，不易精确确定小铁球上升的最大高度，而且小铁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，B 同学实验时，小铁球与桌面之间的摩擦会给实验带来误差．。
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探究弹性势能的表达式 同步练习
1．关于弹性势能，下列说法中正确的是（ ） A ．任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能 B ．任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变 C ．物体只要发生形变，就一定具有弹性势能
D ．弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关
2. 一竖直弹簧下端固定于水平地面上，如图5-5-10所示，小球从弹簧的正上方高为h 的地方自由下落到弹簧上端，如图2-5-10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 愈大，弹簧在A 点的压缩量愈大
B ．弹簧在A 点的压缩量与h 无关
C ．h 愈大，最终小球静止在A 点时弹簧的弹性势能愈大
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
3．教材中说：“在探究弹性势能的表达式时，可以参考对重力势能的讨论。
”当物体处于参考平面时，重力势能为0；在参考平面上方，重力势能为正；在参考平面下方，重力势能为负。
当弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为0；弹簧拉伸时，弹性势能为正；那么，弹簧压缩时弹性势能也为负值吗？为什么？
4．如图2-5-11所示，劲度系数为k 的轻质弹簧一端固定，另一端与物块拴接，物块放在光滑水平面上。
现用外力缓慢拉动物块，若外力所做的功为W ，则物块移动了多大的距离？
(一)参考答案
1．AB 2．B
3．弹簧压缩时弹性势能是正值。
4．
k
W
2
(二)
1．关于弹性势能，以下说法中正确的是（ ）
2-5-11
F
2-5-10
A ．发生弹性形变的物体一定具有弹性势能
B ．发生弹性形变的物体不一定具有弹性势能
C ．发生形变的物体一定具有弹性势能
D ．发生形变的物体不一定具有弹性势能
2．讨论弹性势能，要从下述问题的分析入手的是（ ）
A ．重力做功
B ．弹力做功
C ．弹簧的劲度系数
D ．弹簧的形变量
3．弹簧的一端固定，原处于自然长度。
现对弹簧的另一端施加一个拉力，关于拉力做功（或弹簧克服拉力做功）与弹性势能变化的关系，以下说法中正确的是（ ）
A ．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能增加
B ．拉力对弹簧做正功，弹簧的弹性势能减少
C ．弹簧克服拉力做功。
弹簧的弹性势能增加
D ．弹簧克服拉力做功，弹簧的弹性势能减少 4．如图2-5-12所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆。
试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情
况。
2-5-12 5．在本节课的探究活动中，我们多次采用了类比的研究方法，试举例说明。
6．如图2-5-13所示，质量为m 物体静止在地面上，物体上面连着一个直立的轻质弹簧，弹簧的劲度系数为k 。
现用手拉住弹簧上端，使弹簧上端缓慢提升高度h ，此时物体已经离开地面，求
拉力所做的功。
(二)参考答案
1．AD 2． B 3．AC
4．运动员的助跑阶段，身体中的化学能转化为人和杆的动能；起跳时，运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和撑杆中的弹性势能，随着人体的继续上升，撑杆中的弹性势能转化为人的重力势能，使人体上升至横杆以上；越过横杆后，运动员的重力势能转化为动能。
5．在本节课的探究活动中，采用类比研究方法的地方主要有：
① 研究弹性势能的出发点，将重力势能与弹性势能类比。
讨论重力势能从分析重力做功入手，讨论弹性势能则从分析弹力做功入手。
② 弹性势能表达式中相关物理量的猜测，将重力势能与弹性势能、重力与弹力类比。
重力势能与物体被举起的高度有关，所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸的长度有关。
弹力与重力的变化规律不一样，弹性势能与重力势能
2-5-13
k F
m
的表达式很可能也不一样。
③ 计算拉力所做的功，与计算匀变速直线运动的位移类比。
计算匀变速直线运动的位移时，将位移分成很多小段，每一小段的速度可近似认为相等，物体在整个过程中的位移等于各小段位移之和。
计算拉力所做的功，可将弹簧的形变过程分成很多小段，每一小段的拉力可近似认为是不变的，拉力在整个过程中的功等于各小段功之和。
④ 计算各小段功的求和式，将由v — t 图象求位移与由F —l 图象求功类比。
v — t 图象下的相关面积表示位移，F —l 图象下的相关面积则表示功。
6． )2(k
mg
h mg 。