高中物理人教版第七章機械能守恒定律 第七章第五節(jié)探究彈性勢能的表達式

第七章機械能守恒定律第五節(jié)探究彈性勢能的表達式A級抓基礎(chǔ)1．(多選)關(guān)于彈力做功與彈性勢能的說法正確的是()A．彈力所做的功等于彈簧所具有的彈性勢能B．克服彈力所做的功等于彈簧所具有的彈性勢能C．彈力所做的功等于彈簧彈性勢能的減少D．克服彈力所做的功等于彈簧彈性勢能的增加解析：彈力做功的過程是彈簧彈性勢能變化的過程，彈力做多少功，表明彈性勢能變化了多少，與物體含有多少彈性勢能無關(guān)，A、B錯．彈力做正功，彈簧的彈性勢能減少，做負功則彈簧的彈性勢能增加，C、D對．答案：CD2．將彈簧拉力器用力拉開的過程中，彈簧的彈力和彈性勢能的變化情況是()A．彈力變大，彈性勢能變小B．彈力變小，彈性勢能變大C．彈力和彈性勢能都變小D．彈力和彈性勢能都變大解析：由胡克定律表達式F＝kx可知，彈簧的彈力F變大；由彈性勢能的表達式Ep＝eq\f(1,2)kx2可知，彈簧的彈性勢能Ep變大．故正確選項為D.答案：D3．(多選)關(guān)于彈性勢能和重力勢能，下列說法正確的是()A．重力勢能屬于物體和地球這個系統(tǒng)，彈性勢能屬于發(fā)生彈性形變的物體B．重力勢能是相對的，彈性勢能是絕對的C．重力勢能和彈性勢能都是相對的D．重力勢能和彈性勢能都是狀態(tài)量解析：重力勢能具有系統(tǒng)性，彈性勢能只屬于發(fā)生彈性形變的物體，故A正確；重力勢能和彈性勢能都是相對的，且都是狀態(tài)量，故B錯，C、D正確．答案：ACD4.如圖所示，在光滑的水平面上有一物體，它的左端連一彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去F后，物體將向右運動，在物體向右運動的過程中，下列說法正確的是()A．彈簧的彈性勢能逐漸減小B．彈簧的彈性勢能逐漸增大C．彈簧的彈性勢能先增大后減小D．彈簧的彈性勢能先減小后增大解析：撤去F后物體向右運動的過程中，彈簧的彈力先做正功后做負功，故彈簧的彈性勢能先減小后增大，故選項D正確．答案：D5．如圖所示，射箭時人拉弓所做的功轉(zhuǎn)化為彈性勢能，此時的彈性勢能主要()A．存儲在箭上B．存儲在弓上C．存儲在弦上D．存儲于拉弓人的手上解析：人拉弓時，弓發(fā)生了明顯的彈性形變，彈性勢能主要存儲在弓上，故B正確．答案：BB級提能力6.一根彈簧的彈力—位移圖象如圖所示，那么彈簧由伸長8cm到伸長4cm的過程中A．J，－JB．－J，JC．J，－JD．－J，J解析：彈簧在拉伸狀態(tài)下變短時，彈力做正功，且做的功等于F－x圖象與x坐標(biāo)軸圍成的面積，故W＝eq\f(1,2)×(30＋60)×J＝J，據(jù)W＝－ΔEp知，彈簧彈性勢能的變化量ΔEp＝－J，C項正確．答案：C7.勁度系數(shù)分別為kA＝200N/m和kB＝300N/m的彈簧A和B連接在一起，拉長后將兩端固定，如圖所示，彈性勢能EpA、EpB的關(guān)系是()A．EpA＝EpBB．EpA＞EpBC．EpA＜EpBD．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F＝kl，Ep＝eq\f(1,2)kl2，所以彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kl2＝eq\f(F2,2k).又kA＜kB，所以EpA＞EpB，B正確．答案：B8.一個小孩在蹦床上做游戲，他從高處落到蹦床上后又被彈起到原高度，小孩從高處開始下落到彈回的整個過程中，他運動的速度v隨時間t變化的圖象如圖所示，圖中只有Oa段和cd段為直線．則根據(jù)該圖象可知，蹦床的彈性勢能增大的過程所對應(yīng)的時間間隔為()A．僅在t1到t2的時間內(nèi)B．僅在t2到t3的時間內(nèi)C．在t1到t3的時間內(nèi)D．在t1到t5的時間內(nèi)解析：小孩從高處落下，在O～t1時間內(nèi)小孩只受重力作用；在t1～t2時間內(nèi)加速度減小，說明小孩又受到了彈力作用，蹦床受到壓力；t3時刻，小孩的速度為零，蹦床受到的壓力最大，彈性勢能也最大；t3時刻后小孩反彈，蹦床的彈性勢能減?。蔬x項C正確．答案：C9.通過探究得到彈性勢能的表達式為Ep＝eq\f(1,2)kx2，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)k＝400N/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，從輕繩處于張緊狀態(tài)開始，當(dāng)往下拉0.1m物體開始離開地面時，繼續(xù)拉繩，使物體緩慢升高到離地h＝0.5m高處．如果不計彈簧重和滑輪跟繩的摩擦，求整個過程拉力所做的功以及彈性勢能的最大值．解析：由題意知彈簧的最大伸長量x＝0.1m彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kx2＝eq\f(1,2)×400×J＝2J，此過程中拉力做的功與彈力做的功數(shù)值相等，則有W1＝W彈＝ΔEp＝2J，剛好離