《2020高中物理 第七章 機械能守恒定律 第5節(jié) 探究彈性勢能的表達式優(yōu)練（含解析）新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2020高中物理 第七章 機械能守恒定律 第5節(jié) 探究彈性勢能的表達式優(yōu)練（含解析）新人教版必修2（6頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、探究彈性勢能的表達式 基礎夯實 一、選擇題(14題為單選題，5題為多選題)1關于物體的彈性勢能，下面說法中正確的是(C)A任何發(fā)生形變的物體都具有彈性勢能B拉伸時的彈性勢能一定大于壓縮時的彈性勢能C拉伸長度相同時，k越大的彈簧，彈性勢能越大D彈簧變長時，它的彈性勢能一定變大解析：發(fā)生彈性形變或雖然不是彈性形變，但存在一定的恢復形狀的趨勢的情況下，物體才具有彈性勢能，A錯。由Epkl2知l相同時，k大，Ep就大，拉伸與壓縮量l相同時，Ep相同，C對B錯。處于壓縮狀的彈簧變長但依然為壓縮狀態(tài)時x變小，Ep減小，D錯。2如圖所示，一輕彈簧一端固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一水平面且

2、彈簧保持原長的A點無初速地釋放，讓它自由擺下，不計空氣阻力，在重物由A點擺向最低點B的過程中(C)A重力做正功，彈力不做功B重力做正功，彈力做正功C若用與彈簧原長相等的細繩代替彈簧后，重力做正功，彈力不做功D若用與彈簧原長相等的細繩代替彈簧后，重力做功不變，彈力不做功解析：重力做正功，彈簧彈力做負功，選項A、B錯誤，若用等長細繩代替重力做功，彈力不做功，但重力做的功不同，選項C正確，D錯誤。3在光滑的水平面上，物體A以較大速度va向前運動，與以較小速度vb向同一方向運動的、連有輕質(zhì)彈簧的物體B發(fā)生相互作用，如圖所示。在相互作用的過程中，當系統(tǒng)的彈性勢能最大時(B)AvavbBvavbCvaEp

3、BCEpAEpBD無法比較EpA、EpB的大小解析：根據(jù)牛頓第三定律，A、B彈簧的彈力大小相等。由于Fkx，Epkx2，所以彈性勢能Epkx2。又由于kAEpB，B正確。2如圖所示，質(zhì)量相等的兩木塊間連有一彈簧，今用力F緩慢向上提A，直到B恰好離開地面。開始時物體A靜止在彈簧上面，設開始時彈簧彈性勢能為Ep1，B剛要離開地面時，彈簧的彈性勢能為Ep2，則關于Ep1、Ep2大小關系及彈性勢能變化量Ep，下列判斷中正確的是(A)AEp1Ep2BEp1Ep2CEp0DEp0解析：開始時彈簧形變量為x1，有kx1mg，物體B離開地面時彈簧形變量為x2，有kx2mg，由于x1x2，所以Ep1Ep2，Ep

4、0，故選項A正確。3(2019四川成都七中高一下學期檢測)在一次演示實驗中，一壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一小球，測得彈簧壓縮的距離d和小球在粗糙水平面上滾動的距離s如下表所示。由此表可以歸納出小球滾動的距離s跟彈簧壓縮的距離d之間的關系，并猜測彈簧的彈性勢能Ep跟彈簧壓縮的距離d之間的關系分別是(選項中k1、k2是常量)(D)實驗次數(shù)1234d/cm0.501.002.004.00s/cm4.9820.0280.10319.5Ask1dEpk2dBsk1dEpk2d2Csk1d2Epk2dDsk1d2Epk2d2解析：分析實驗數(shù)據(jù)，可看出在誤差允許的范圍內(nèi)20，即sk1d2。由生活常識可猜測

5、，彈性勢能越大，小球滾動的距離越遠，Eps，則Epd2，Epk2d2。4(2019重慶一中高一下學期檢測)如圖甲所示，一滑塊沿光滑的水平面向左運動，與輕彈簧接觸后將彈簧壓縮到最短，然后反向彈回，彈簧始終處在彈性限度以內(nèi)，圖乙為測得的彈簧的彈力與彈簧壓縮量之間的關系圖像，則彈簧的壓縮量由8 m/s變?yōu)? m/s時，彈簧彈力所做的功以及彈性勢能的改變量分別為(C)A3.6 J、3.6 JB3.6 J、3.6 JC1.8、1.8 JD1.8 J、1.8 J解析：Fx圍成的面積表示彈力的功。W0.0860 J0.0430 J1.8 J據(jù)WEp知，彈性勢能減少1.8 J，C對。二、非選擇題5在猜想彈性勢

6、能可能與哪幾個物理量有關的時候，有人猜想彈性勢能可能與彈簧的勁度系數(shù)k、與彈簧的伸長量x有關，但究竟是與x的一次方，還是x的二次方，還是x的三次方有關呢？請完成下面練習以幫助思考。(1)若彈性勢能Epkx，由于勁度系數(shù)k的單位是N/m，彈簧伸長量x的單位是m，則kx的單位是_N_。(2)若彈性勢能Epkx2，由于勁度系數(shù)k的單位是N/m，彈簧伸長量x的單位是m，則kx2的單位是_J_。(3)若彈性勢能Epkx3，由于勁度系數(shù)k的單位是N/m，彈簧伸長量x的單位是m，則kx3的單位是_Jm_。從(1)、(2)、(3)對單位的計算，你可以得到的啟示：_彈性勢能Ep與彈簧伸長量x的二次方有關的猜想有

7、道理_。解析：物理量與單位是否統(tǒng)一是驗證探究正確與否的方法之一。6通過探究得到彈性勢能的表達式為Ep。式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧伸長(或縮短)的長度。請利用彈性勢能的表達式計算下列問題。放在地面上的物體，上端系在勁度系數(shù)k400 N/m的彈簧上，彈簧的另一端拴在跨過定滑輪的繩子上，如圖所示。手拉繩子的另一端，當往下拉0.1 m時，物體開始離開地面，繼續(xù)拉繩，使物體緩慢升高到離地h0.5 m高處。如果不計彈簧質(zhì)量和各種摩擦，求拉力所做的功以及彈簧的彈性勢能。答案：22 J2 J解析：注意物體剛好離地的條件，x0.1 m是解決本題的關鍵，并且物體緩慢升高時，拉力不變，剛好離開地面后拉力與物體重力的大小相等。彈性勢能Epkx24000.12 J2 J。剛好離開地面時，GFkx4000.1 N40 N，則物體緩慢升高，F(xiàn)40 N，物體上升h0.5 m，拉力克服重力做功WFlmgh400.5 J20 J，則拉力共做功W(202) J22 J。- 6 -