探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式A組 基礎(chǔ)練(建議用時(shí)20分鐘)1.(多選)如果取彈簧伸長(zhǎng)x時(shí)的彈性勢(shì)能為0,則下列說(shuō)法中正確的是(B、C)A.彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為正值B.彈簧處于原長(zhǎng)時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為負(fù)值C.當(dāng)彈簧的壓縮量為x時(shí),彈性勢(shì)能的值為0D.只要彈簧被壓縮,彈性勢(shì)能的值都為負(fù)值2.在一次“蹦極”運(yùn)動(dòng)中,人由高空落下到降至最低點(diǎn)的整個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法中不正確的是(D)A.重力對(duì)人做正功B.人的重力勢(shì)能減少了C.橡皮繩對(duì)人做負(fù)功D.橡皮繩的彈性勢(shì)能減少了3.如圖所示,李明同學(xué)玩蹦蹦桿,在李明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過(guò)程中,李明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化是(A)A.重力勢(shì)能減少,彈性勢(shì)能增加B.重力勢(shì)能增加,彈性勢(shì)能減少C.重力勢(shì)能減少,彈性勢(shì)能減少D.重力勢(shì)能不變,彈性勢(shì)能增加4.如圖所示的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體彈性勢(shì)能增加的是(B)A.如圖甲,撐桿跳高運(yùn)動(dòng)員從壓桿到桿伸直的過(guò)程中,桿的彈性勢(shì)能B.如圖乙,人拉長(zhǎng)彈簧的過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能C.如圖丙,模型飛機(jī)用橡皮筋發(fā)射出去的過(guò)程中,橡皮筋的彈性勢(shì)能D.如圖丁,小球被彈簧向上彈起的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能5.如圖所示,在彈性限度內(nèi),將壓縮量為x的彈簧緩慢拉伸至伸長(zhǎng)量為x,關(guān)于這一過(guò)程中彈簧的彈性勢(shì)能變化,下列說(shuō)法正確的是(C)A.一直減小B.一直增大C.先減小再增大D.先增大再減小6.如圖所示,一輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球,將小球從與懸點(diǎn)O在同一水平面且使彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速度地釋放,讓它自由擺下,不計(jì)空氣阻力,在小球由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過(guò)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(zhǎng)相等的細(xì)繩代替彈簧后,重力做正功,彈力不做功D.若用與彈簧原長(zhǎng)相等的細(xì)繩代替彈簧后,重力做功不變,彈力不做功B組 提升練(建議用時(shí)20分鐘)7.在光滑的水平面上,物體A以較大速度va向前運(yùn)動(dòng),與以較小速度vb向同一方向運(yùn)動(dòng)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(guò)程中,當(dāng)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能最大時(shí)(B)A.va>vbB.va=vbC.va<vbD.無(wú)法確定8.(多選)某緩沖裝置可抽象成如圖所示的簡(jiǎn)單模型。圖中k1、k2為原長(zhǎng)相等、勁度系數(shù)不同的輕質(zhì)彈簧。下列表述正確的是(B、D)A.緩沖效果與彈簧的勁度系數(shù)無(wú)關(guān)B.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧產(chǎn)生的彈力大小相等C.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的長(zhǎng)度保持相等D.墊片向右移動(dòng)時(shí),兩彈簧的彈性勢(shì)能發(fā)生改變9.如圖所示,質(zhì)量不計(jì)的彈簧一端固定在地面上,彈簧豎直放置,將一小球從距彈簧自由端高度分別為h1、h2的地方先后由靜止釋放,h1>h2,小球觸到彈簧后向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧,從開(kāi)始釋放小球到獲得最大速度的過(guò)程中,小球重力勢(shì)能的減少量E1、E2的關(guān)系及彈簧彈性勢(shì)能的增加量Ep1、Ep2的關(guān)系中,正確的一組是(B)A.E1=E2,Ep1=Ep2B.E1>E2,Ep1=Ep2C.E1=E2,Ep1>Ep2D.E1>E2,Ep1>Ep210.如圖所示,質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧,今用力F緩慢向上提A,直到B恰好離開(kāi)地面。開(kāi)始時(shí)物體A靜止在彈簧上面。設(shè)開(kāi)始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep1,B剛要離開(kāi)地面時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為Ep2,則關(guān)于Ep1、Ep2大小關(guān)系及彈性勢(shì)能變化Ep的說(shuō)法正確的是(A)A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2 C.Ep>0 D.Ep<011.如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在地面上,物體上面連著一個(gè)輕彈簧,用手拉住彈簧上端上移H,將物體緩緩提高h(yuǎn),拉力F做功WF,不計(jì)彈簧的質(zhì)量,則下列說(shuō)法正確的是(D)A.重力做功-mgh,重力勢(shì)能減少mghB.彈力做功-WF,彈性勢(shì)能增加WFC.重力勢(shì)能增加mgh,彈性勢(shì)能增加FHD.重力勢(shì)能增加mgh,彈性勢(shì)能增加WF-mghC組 培優(yōu)練(建議用時(shí)20分鐘)12.通過(guò)理論分析可得出彈簧的彈性勢(shì)能公式Ep=12kx2(式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧長(zhǎng)度的變化量)。為驗(yàn)證這一結(jié)論,A、B兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn):兩位同學(xué)首先都進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn):將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個(gè)已知質(zhì)量為m的小鐵球,穩(wěn)定后測(cè)得彈簧伸長(zhǎng)d。A同學(xué)完成步驟后,接著進(jìn)行了如圖乙的實(shí)驗(yàn):將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后豎直地套上一根帶有插銷孔的長(zhǎng)透明塑料管,利用插銷壓縮彈簧。拔掉插銷時(shí),彈簧對(duì)小球做功,使小球彈起,測(cè)得彈簧的壓縮量x和小鐵球上升的最大高度H。B同學(xué)完成步驟后,接著進(jìn)行了如圖丙的實(shí)驗(yàn):將這根彈簧放在水平桌面上,一端固定在豎直墻上,另一端被小鐵球壓縮,測(cè)得壓縮量為x,釋放彈簧后,小鐵球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L(zhǎng)。(1)A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示的實(shí)驗(yàn)是為了確定什么物理量?_彈簧的勁度系數(shù)k_,請(qǐng)用m、d、g表示所求的物理量_k=mgd_。(2)如果Ep=12kx2成立,A同學(xué)測(cè)出的物理量x與d、H的關(guān)系式:x=2dH_,B同學(xué)測(cè)出的物理量x與d、h、L的關(guān)系式:x=_Ld2h_。13.在水平地面上放一個(gè)豎直輕彈簧,彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量為2.0 kg的木塊相連,若在木塊上再作用一個(gè)豎直向下的力F,使木塊緩慢向下移動(dòng)0.10 m,力F做功2.5 J。此時(shí)木塊再次處于平衡狀態(tài),力F的大小為50 N,如圖所示,求:(1)在木塊下移0.10 m的過(guò)程中彈性勢(shì)能的增加量。(2)彈簧的勁度系數(shù)。(g取10 m/s2)【解析】(1)木塊下移0.1 m的過(guò)程中,力F和重力做的功全部用于增加彈簧的彈性勢(shì)能,故彈性勢(shì)能的增加量為Ep=WF+mgh=2.5 J+2.0100.10 J=4.5 J。(2)由平衡條件得,木塊再次處于平衡狀態(tài)時(shí)F=kx,所以勁度系數(shù)k=Fx=500.1 N/m=500 N/m。答案:(1)4.5 J(2)500 N/m