高中物理人教版第七章機械能守恒定律 學業(yè)分層測評16

學業(yè)分層測評(十六)(建議用時：45分鐘)[學業(yè)達標]1．(多選)(2023·銅仁高一檢測)關于彈性勢能，下列說法正確的是()A．發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能B．只有彈簧在發(fā)生彈性形變時才具有彈性勢能C．彈性勢能可以與其他形式的能相互轉化D．在彈性限度內，彈簧伸長時彈性勢能增大，彈簧壓縮時，彈性勢能減小【解析】只要發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能，A正確，B錯誤；彈性勢能可以通過彈力做功與其他形式的能相互轉化，C正確；在彈性限度內，彈簧無論伸長還是壓縮，若形變量增加，彈力均做負功，彈性勢能都增大，故D錯誤．【答案】AC2．如圖7-5-12所示，射箭時人通過拉弓引起彈性勢能的增加，此時的彈性勢能主要()發(fā)生形變的物體具有彈性勢能圖7-5-12A．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】B3．如圖7-5-13所示，某同學利用橡皮條將模型飛機彈出，在彈出過程中，下述說法錯誤的是()圖7-5-13A．橡皮條收縮，彈力對飛機做功B．飛機的速度增加C．橡皮條的彈性勢能減小D．飛機的重力勢能減小，轉化為飛機的動能【解析】橡皮條收縮，彈力對飛機做功，橡皮條的彈性勢能減小，飛機的重力勢能和動能都增加，選項A、B、C正確，D錯誤．【答案】D4．如圖7-5-14所示，質量為m的物體靜止在地面上，物體上面連著一個輕彈簧，用手拉住彈簧上端上移H，將物體緩緩提高h.拉力F做功WF，不計彈簧的質量，則下列說法正確的是()圖7-5-14A．重力做功－mgh，重力勢能減少mghB．彈力做功－WF，彈性勢能增加WFC．重力勢能增加mgh，彈性勢能增加FHD．重力勢能增加mgh，彈性勢能增加WF－mgh【解析】可將整個過程分為兩個階段：一是彈簧伸長到m剛要離開地面階段，拉力克服彈力做功WF1＝－W彈，等于彈性勢能的增加；二是彈簧長度不變，物體上升h，拉力克服重力做功WF2＝－WG＝mgh，等于重力勢能的增加，又由WF＝WF1＋WF2，可知A、B、C錯，D對．【答案】D5．(2023·江陰高一檢測)如圖7-5-15所示，小明玩蹦蹦桿，在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化是()【導學號：69390093】圖7-5-15A．重力勢能減少，彈性勢能增大B．重力勢能增大，彈性勢能減少C．重力勢能減少，彈性勢能減少D．重力勢能不變，彈性勢能增大【解析】將彈簧向下壓縮的過程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢能增大，重力做正功，重力勢能減少，故A正確．【答案】A6．(多選)如圖7-5-16所示的幾個運動過程中，物體的彈性勢能減小的是()甲乙丙丁圖7-5-16A．如圖甲，撐桿跳高的運動員上升過程中，桿的彈性勢能B．如圖乙，人拉長彈簧過程中，彈簧的彈性勢能C．如圖丙，模型飛機用橡皮筋發(fā)射出去的過程中，橡皮筋的彈性勢能D．如圖丁，小球被彈簧向上彈起的過程中，彈簧的彈性勢能【解析】選項A、C、D中物體的形變量均減小，所以彈性勢能減小，選項B中物體的形變量增大，所以彈性勢能增加，所以A、C、D正確．【答案】ACD7.(多選)某緩沖裝置可抽象成圖7-5-17所示的簡單模型，圖中k1、k2為原長相等、勁度系數不同的輕質彈簧．下列表述正確的是()圖7-5-17A．緩沖效果與彈簧的勁度系數無關B．墊片向右移動時，兩彈簧產生的彈力大小相等C．墊片向右移動時，兩彈簧的長度保持相等D．墊片向右移動時，兩彈簧的彈性勢能發(fā)生改變【解析】彈簧勁度系數k越大，向右壓縮單位長度彈力越大，物體減速越快，緩沖效果越好，A錯；由牛頓第三定律可知兩彈簧彈力總是大小相等，B對；由于k1x1＝k2x2，k1≠k2，所以x1≠x2，又因原長相等，故壓縮后兩彈簧的長度不相等，C錯；彈簧形變量越來越大，彈性勢能越來越大，D對．【答案】BD8．如圖7-5-18所示，水平彈簧的勁度系數是k＝500N/m，現(xiàn)用一外力推處于光滑水平面上的物塊，使彈簧壓縮10cm時物塊靜止．彈簧與物塊未連接，突然撤去外力F，物塊被彈開，那么彈簧對物塊做了多少功？圖7-5-18【解析】物塊被彈開的過程中，彈力做功，做功的多少等于彈性勢能的減少量W彈＝－ΔEp＝eq\f(1,2)kx2＝eq\f(1,2)×500×J＝J.【答案】J[能力提升]9．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)()實驗次數1234d/cms/cm＝k1dEp＝k2d B．s＝k1dEp＝k2d2C．s＝k1d2Ep＝k2d D．s＝k1d2Ep＝k2d2【解析】分析實驗數據，可看出在誤差允許的范圍內eq\f(s,d2)＝20，即s＝k1d2.由生活常識可猜測，彈性勢能越大，小球滾動的距離越遠，Ep∝s，則Ep∝d2，Ep＝k2d2.【答案】D10．(多選)一升降機箱底部裝有若干個彈簧，設在某次事故中，升降機吊索在空中斷裂，忽略摩擦和空氣阻力的影響，則升降機在從彈簧下端觸地直到最低點的一段運動過程中()【導學號：69390094】圖7-5-19A．升降機的速度不斷減小B．升降機的加速度不斷變大C．先是彈力做的負功小于重力做的正功，然后是彈力做的負功大于重力做的正功D．重力勢能減小，彈性勢能增大【解析】從彈簧下端觸地直到最低點的運動過程中，彈簧的彈力不斷變大．當彈力小于重力大小時，升降機加速度方向向下，升降機做加速運動，由a＝eq\f(mg－F,m)可知，加速度減小，重力做的功要大于彈力做的負功；當彈力大于重力大小時，升降機加速度方向向上，升降機做減速運動，由a＝eq\f(F－mg,m)可知，加速度變大，重力做的功要小于彈力做的負功．重力勢能一直減小，彈性勢能一直增大．綜上所述，C、D正確．【答案】CD11．北京奧運會女子蹦床決賽中，中國小將何雯娜表現(xiàn)突出，以總分分的成績?yōu)橹袊拇碴爦Z得首枚奧運會金牌．在比賽中，如果她受到蹦床對她的彈力的變化規(guī)律如圖7-5-20所示．圖7-5-20試分析她在t4～t5段時間內彈性勢能、重力勢能怎樣變化？t5～t6段時間內又如何變化？【解析】t4～t5段時間內在空中，不受彈力作用，t5～t6段時間內與蹦床接觸，是先下落又上升的過程．【答案】t4～t5段時間內彈性勢能為零、重力勢能先變大再變??；t5～t6段時間內彈性勢能先變大再變小、重力勢能先變小再變大．12．(2023·泰州高一檢測)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，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7-5-21所示．手拉繩子的另一端，從輕繩處于張緊狀態(tài)開始，當往下拉m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＝m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．圖7-5-21【解析】由題意知彈簧的最大伸長量x＝m，彈性勢能Ep＝eq\f(1,2)kx2＝eq\f(1,