成才之路2016_2017学年高中物理第7章机械能守恒定律第5节探究弹性势能的表达式课时作业新人教版必修2

第5节探究弹性势能的表达式

基础夯实

一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)

1．如图所示，射箭时人通过拉弓引起弹性势能的增加，此时的弹性势能主要导学号 00820449( )

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

答案：B

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。

2．关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是导学号 00820450( )

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

答案：C

解析：弹簧的弹性势能的大小，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，它的弹性势能应该减小，当它变短时，弹性势能应该增大，在原长处它的弹性势能最小，A、B错误；形变量相同时，k 越大的弹簧，弹性势能越大，C正确；弹性势能属于弹簧，D错误。

3．如图所示中的几个运动过程中，物体弹性势能增加的是导学号 00820451( )

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

答案：B

解析：甲中杆的弹性势能先增加后减小，乙中弹簧的弹性势能增加，丙中橡皮筋的弹性势能减小，丁中弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能减小，故B正确，A、C、D错误。

4．

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导学号 00820452( )

A．v a>v b B．v a＝v b

C．v a

答案：B

解析：当两物体A、B第一次相距最近时，v a＝v b，弹簧压缩量最大，弹性势能最大， B 正确。

5．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导学号 00820453( )

答案：AD

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。

二、非选择题

6．北京奥运会女子蹦床决赛中，中国小将何雯娜表现突出，以总分37．80分的成绩为中国蹦床队夺得首枚奥运会金牌。在比赛中，如果她受到蹦床对她的弹力的变化规律如图所示。导学号 00820454

试分析该同学在t4～t5段时间内弹性势能、重力势能怎样变化？t5～t6段时间内又如何变化？

答案：t4～t5段时间内弹性势能为零、重力势能先变大再变小；t5～t6段时间内弹性势能先变大再变小、重力势能先变小再变大。

解析：t4～t5段时间内在空中，不受弹力作用，t5～t6段时间内与蹦床接触，是先下落又上升的过程。

能力提升

一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)

1．(河北保定一中2015～2016学年高一检测)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)导学号 00820455( )

A．s＝k1d E p21p2

C．s＝k1d2E p＝k2d D．s＝k1d2E p＝k2d2

答案：D

解析：分析实验数据，可看出在误差允许的范围内s

d2

＝20，即s＝k1d2。由生活常识可猜测，弹性势能越大，小球滚动的距离越远，E p∝s，则E p∝d2，E p＝k2d2。

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

导学号 00820456( )

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

答案：C

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．劲度系数分别为k A ＝200N/m 和k B ＝300N/m 的弹簧A 和B 连接在一起，拉长后将两端固定，如图所示，弹性势能E p A 、E p B 的关系是导学号 00820457( )

A ．E p A ＝E p B

B ．E p A >E p B

C ．E p A

D ．无法比较

E p A 、E p B 的大小

答案：B

解析：根据牛顿第三定律，A 、B 弹簧的弹力大小相等。由于F ＝kl ，E p ＝12

kl 2，所以弹性势能E p ＝12kl 2＝F 22k

。又由于k A E p B ，B 正确。 4．(嘉兴一中2015～2016学年高一检测)如图所示，一个物体在A 时，弹簧处于原长，将物体从A 推到B 时，弹力做功W 1；将物体从A 推到B 再推到C 最后再回到B ，弹力做功W 2。下列说法正确的是导学号 00820458( )

A ．W 1

B ．W 1＝W 2

C ．上述两个过程中弹簧的弹性势能变化不同

D ．上述两个过程中弹簧的弹性势能均增加－W 1

答案：BD

解析：对于同一弹簧，其弹性势能的大小取决于它的形变量，将物体由A 推到B 和将物体由A 推到B 再推到C 最后再回到B 的弹簧形变量相同，故有W 1＝W 2，而且均是外界对弹簧做正功，故弹簧弹性势能均增加，A 、C 错误，B 、D 正确。

5．一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