2019-2020学年高中物理人教必修二同步训练：第七章机械能守恒定律(4)Word版含答案

第七章机械能守恒定律（4）
1、对于弹簧的弹性势能, 以下说法中正确的选项是()
A. 当弹簧变长时, 它的弹性势能必定增大
B. 当弹簧变短时, 它的弹性势能必定变小
C.若选弹簧自然长度时的势能为零, 则其余长度的势能均为正当
D.若选弹簧自然长度时局能为零, 则伸长的弹性势能为正当, 压缩的弹性势能为负值
2、对于弹性势能和重力势能, 以下说法不正确的选项是()
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、宋朝诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月 ,西北望 ,射天狼”中包含了一些物理知识 .对于拉弓过
程 ,以下说法正确的选项是 ( )
A. 人对弓的作使劲大于弓对人的作使劲
B.人对弓的作使劲小于弓对人的作使劲
C.弓的弹性形变越大 ,弹性势能就越大
D.弓的弹性形变越大 ,弹性势能就越小
4、以下图 ,静止在圆滑水平面上的木板A, 右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量 .M=3kg。

质量 m=1kg 的铁块 B 以水平速度 v0=4m/s,从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回 ,最后恰巧停在木板的左端。

在上述过程中弹簧拥有的最大弹性势能为( )
A.3J
B.4J
C.6J
D.20J
5、以下图，在圆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，以下说法正确的选
项是
A ．弹簧的弹性势能渐渐减小B．弹簧的弹性势能渐渐增大
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、如图甲所示 , 一滑块沿圆滑的水平面向左运动, 与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短, 而后反向弹回 , 弹簧一直处在弹性限度之内, 图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图
象, 则弹簧的压缩员由8cm 变成 4cm 时, 弹簧所做的功以及弹性势能的改变量分別为()
A.3.6J 、-3.6J、3.6J C.1.8J 、-1.8J D.-1.8J 、1.8J
7、蹦极是一种比较流行的极限运动，弹性绳一端固定在高空跳台，另一端系住运动员，运
动员从高空自由着落，则自开始着落至最低点的过程中()
A. 运动员的速度先增大再减小
B.运动员的加快度先增大再减小
C.绳索的弹性势能先增大再减小
D.运动员的重力势能先增大再减小
8、如图甲所示 ,轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m 0.5kg 的物块相连 ,弹簧处于原长状态 ,物块静止且与水平面间的动摩擦因数0.2 。

以物块所在处为原点,水平向右为正方向成立 x 轴。

现对物块施加水平向右的外力F,F 随 x 轴坐标变化的状况以以下图所示。

物块运动至 x 0.4m 处时速度为零。

则此时弹簧的弹性势能为( g 10m / s2 )( )
9、以下图，一个物体以速度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选项是( )
A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B.物体连续向墙壁运动同样的位移，弹力做的功相等
C.弹力做正功，弹簧的弹性势能减小
D.弹力做负功，弹簧的弹性势能增添
10、以下图 , 在圆滑水平面上有一物体m ,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, 当撤去力F后 , 物体将向右运动, 在物体向右运动的过
程中 , 以下说法正确的选项是()
,
A. 弹簧的弹性势能渐渐减小
B. 弹簧的弹性势能渐渐增大
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
11、经过研究获得弹性势能的表达式为 E
p 1
kx2 ,式中 k 为弹簧的劲度系数 ,x 为弹簧伸长 (或2
缩短 )的长度 ,请利用弹性势能表达式计算以下问题。

放在地面上的物体上端系在劲度系数
k 400N/m 的弹簧上 ,弹簧的另一端拴在越过定滑轮的绳索上,以下图 ,手拉绳索的另一端 ,
当往下拉 0.1m 物体开始走开地面 ,持续拉绳 ,使物体迟缓高升到离地h 0.5m 高处。

假如不计
弹簧重和滑轮跟绳的摩擦 ,求拉力所做的功以及弹簧弹性势能的大小。

(g 取 10m/s)
12、某打靶游戏的简化表示图以下图．整个装置置于水平川面上．两根原长等于AP( 或BQ) 的完整同样轻质弹性绳，一端分别固定在水平川面上 A 、B 两点，另一端系在一同，P、Q 为水平川面上的定滑轮，将质量为m=0.4kg 的弹丸置于 O1，用弹丸向右推弹性绳的节点
到距离 O1为 r=0.4m 的 M 点，由静止开释弹丸，弹丸沿MO 1在地面上滑行恰能运动至靶心
2
处，已知1 2
的距离 s=0.4m，弹丸与地面动摩擦因数为
2
O O O =0.5，取 g=10m/s .求：
(1)弹丸抵达 O1地点时的速度大小．
(2)弹性绳开释的弹性势能 E p.
(3)每根弹性绳的劲度系数 k 和弹丸的最大速度 v m.
答案以及分析
1答案及分析：
答案： C
分析：弹簧弹性势能的大小，除了跟劲度系数 k 相关外，跟它的形变量 ( 拉伸或压缩的长度 ) 相关。

假如弹簧本来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应当先减小，在原优点它的弹性势能最小， A 错误。

假如弹簧本来处在拉伸状态，当它变短时，它的弹性势能应先变大，
B 错误。

弹簧弹性势能一直为正当，不行能为负值，
C 正确 D错误。

2答案及分析：
答案： B
分析：重力势能和弹性势能都是相对于零势能点的,B 错,A、C、D对, 故只选 B。

3答案及分析：
答案： C
分析：
4答案及分析：
答案： A
分析：设铁块与木板速度同样时,共同速度大小为v,
铁块相对木板向右运动时,滑行的最大行程为L,
摩擦力大小为 F f,
铁块相对于木板向右运动过程中,
依据能量守恒得1
mv02 F f L
1
( M m)v2 E p , 2 2
铁块相对木板运动的整个过程中 1 mv02 2 F f L 1 ( M m)v2 ,
2 2
由动量守恒可知mv0=( M+m)v,
联立解得 E p=3J,A 正确。

5答案及分析：
答案： D
分析：
6答案及分析：
答案： C
分析： F—x 围成的面枳表示弹力做的功。

1 1
W 0.08 60J0.04 30J 1.8J , 依据
2 2
W E p知 , 弹性势能减少 1.8J,C 正确。

7答案及分析：
答案： A
分析：
8 答案及分析：
答案： A
分析：物块与水平面间的摩擦力为图象面积表示功可知 F 做功 W
f m
g 1N 。

现对物块施加水平向右的外力F,由 F
3.5J ,战胜摩擦力做功W f fx0.4 J 。

外力所做的总功转变
x
为弹簧的弹性势能,因此此时弹簧的弹性势能为 E p 3.1J ,选项 A 正确。

9答案及分析：
答案： D
分析：
10 答案及分析：
答案： D
分析：由物体处于静止状态可知, 弹簧处于压缩状态, 撤去力F后物体在向右运动的过程中弹簧的弹力对物体先做正功后做负功, 故弹簧的弹性势能应先减小后增大, 故 ABC错
误 ,D
确。

, 正
11答案及分析：
答案：弹性势能的大小E p 1
kx2 1 400 0.12 J 2J ,恰巧走开地面时2 2
G F kx 400 0.1N 40N ,则物体迟缓高升 , F 40N ,物体上涨 h 0.5m ,物体重力势能E mgh FL 20J ,依据能量守恒定律,拉力做功转变成弹簧的弹性势能和物体的重力势能,
拉力做功 W ' (20 2)J 22J 。

分析：
12答案及分析：
答案： (1) - mgs- 1
mv
2 2
v=2m/s.
(2) 由系统的能量守恒得， E p mg(s ＋ r ) 因此两弹性绳共开释弹性势能 E p =1.6J.
(3) 每根弹性绳的弹力的水平力为
F=k
xcos=kr θ
1kr
0 1 2 E p
2 r kr 2
2 E p 10N / m
解得 k
2
r
弹丸速度最大时，知足 2kr 0=μ mg
r =0.1m
由动能定理得 2 1
1 kr 2
kr 02 - mg(r - r 0 ) mv m
2
2 2
解得 v
3 2
m / s .
m
2
分析：。