物理（人教版必修2）練習(xí)第7章第5節(jié)探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式（活頁(yè)作業(yè)）

活頁(yè)作業(yè)(十五)探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式(15分鐘50分)一、選擇題(每小題5分，共35分)1．如圖所示，小明玩蹦蹦桿，在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過(guò)程中，小明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化是()A．重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能增大 B．重力勢(shì)能增大，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)能增大解析：彈簧向下壓縮的過(guò)程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢(shì)能增大；重力做正功，重力勢(shì)能減少，故選項(xiàng)A正確．答案：A2．關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是()A．當(dāng)彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定增大B．當(dāng)彈簧變短時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定減小C．若選彈簧自然長(zhǎng)度時(shí)的勢(shì)能為0，則其他長(zhǎng)度的勢(shì)能均為正值D．若選彈簧自然長(zhǎng)度的勢(shì)能為0，則伸長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為正值，壓縮時(shí)彈性勢(shì)能為負(fù)值解析：如果彈簧原來(lái)處在壓縮狀態(tài)，當(dāng)它變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能應(yīng)該減小，當(dāng)它變短時(shí)，它的彈性勢(shì)能應(yīng)該增大，在原長(zhǎng)處它的彈性勢(shì)能最小，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由于彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)的彈性勢(shì)能最小，若選彈簧自然長(zhǎng)度時(shí)的勢(shì)能為0，則其他長(zhǎng)度的勢(shì)能均為正值，選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：C3．關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是()A．只有彈簧發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢(shì)能，其他物體發(fā)生彈性形變時(shí)是不會(huì)有彈性勢(shì)能的B．彈簧伸長(zhǎng)時(shí)有彈性勢(shì)能，壓縮時(shí)沒(méi)有彈性勢(shì)能C．在彈性限度范圍內(nèi)，同一個(gè)彈簧形變量越大，彈性勢(shì)能就越大D．火車(chē)車(chē)廂底下的彈簧比自行車(chē)座底下的彈簧硬，則將它們壓縮相同的長(zhǎng)度時(shí)，火車(chē)車(chē)廂底下的彈簧具有的彈性勢(shì)能小解析：將各項(xiàng)逐項(xiàng)分析如表所示：選項(xiàng)內(nèi)容分析結(jié)論A所有發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能×B彈簧伸長(zhǎng)和壓縮時(shí)都具有彈性勢(shì)能×C根據(jù)彈性勢(shì)能的表達(dá)式Ep＝eq\f(1,2)kl2√D火車(chē)車(chē)廂底下的彈簧比自行車(chē)車(chē)座底下的彈簧勁度系數(shù)大，所以壓縮相同長(zhǎng)度時(shí)火車(chē)車(chē)廂底下的彈簧具有的彈性勢(shì)能大×答案：C4．一根彈簧的彈力—位移圖象如圖所示，那么彈簧由伸長(zhǎng)量8cm到伸長(zhǎng)量4cmA．3.6J，－3.6J B．－3.6J,3.6JC．1.8J，－1.8J D．－1.8J,1.8J解析：彈簧在拉伸狀態(tài)下變短時(shí)，彈力做正功，且做的功等于Feq\a\vs4\al(-)x圖象與x坐標(biāo)軸圍成的面積，故W＝eq\f(1,2)×(30＋60)×0.04J＝1.8J，據(jù)W＝－ΔEp知，彈簧彈性勢(shì)能的變化量ΔEp＝－1.8J，選項(xiàng)C正確．答案：C5．(多選)在水平地面上放置一輕質(zhì)彈簧，有一物體從彈簧的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧速度減為零時(shí)(選地面為重力勢(shì)能參考面)()A．物體的重力勢(shì)能最小 B．物體的重力勢(shì)能最大C．彈簧的彈性勢(shì)能最大 D．彈簧的彈性勢(shì)能最小解析：物體壓縮彈簧速度減為零時(shí)，高度最低，所以重力勢(shì)能最小；形變量最大，所以彈性勢(shì)能最大，選項(xiàng)A、C正確．答案：AC6．(多選)關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是()A．發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能B．只有彈簧在發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢(shì)能C．彈簧彈力對(duì)物體所做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的減少量D．物體克服彈簧的彈力所做的功等于物體彈性勢(shì)能的增加量解析：發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，都具有彈性勢(shì)能，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能變化之間有W＝－ΔEp，選項(xiàng)C正確；物體克服彈簧的彈力所做的功應(yīng)該等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，而不是物體彈性勢(shì)能的增加量，故選項(xiàng)D錯(cuò)誤．答案：AC7．(多選)關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法正確的是()A．彈簧的彈性勢(shì)能跟拉伸(或壓縮)的長(zhǎng)度有關(guān)B．彈簧的彈性勢(shì)能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)C．同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢(shì)能越大D．彈性勢(shì)能的大小，跟使彈簧發(fā)生形變的物體有關(guān)解析：彈簧的彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)有關(guān)，與拉伸(或壓縮)的長(zhǎng)度有關(guān)．答案：ABC二、非選擇題(15分)8．為探究橡皮條被拉伸到一定長(zhǎng)度過(guò)程中，彈力做功和橡皮條在一定長(zhǎng)度時(shí)具有的彈性勢(shì)能的關(guān)系(其中橡皮條的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep＝eq\f(1,2)kl2，k是勁度系數(shù))，某同學(xué)在準(zhǔn)備好橡皮條、彈簧測(cè)力計(jì)、坐標(biāo)紙、鉛筆、直尺等器材后，進(jìn)行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開(kāi)始測(cè)量橡皮條原長(zhǎng)l0，記錄在表格中；b．將彈簧測(cè)力計(jì)掛在繩扣上，測(cè)出在不同拉力F1、F2、F3……的情況下橡皮條的長(zhǎng)度l1、l2、l3……c．以橡皮條的伸長(zhǎng)量Δl為橫坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的拉力F為縱坐標(biāo)，在坐標(biāo)紙上建立坐標(biāo)系，描點(diǎn)、并用平滑的曲線作出Feq\a\vs4\al(-)Δl圖象；d．計(jì)算出在不同拉力時(shí)橡皮條的伸長(zhǎng)量Δl1、Δl2、Δl3……e．根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功；f．根據(jù)彈性勢(shì)能的表達(dá)式Ep＝eq\f(1,2)kl2求出橡皮條具有的彈性勢(shì)能．(1)以上操作合理的順序是_____________________________________；(2)實(shí)驗(yàn)中，該同學(xué)作出Feq\a\vs4\al(-)Δl圖象如圖所示，從圖象可求出Δl＝9cm過(guò)程中外力克服橡皮條彈力做功約為_(kāi)_______J，計(jì)算出Δl＝9cm時(shí)橡皮條具有的彈性勢(shì)能約為_(kāi)_________J．(保留兩位有效數(shù)字(3)由實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論是__________________________________．解析：(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)在明確實(shí)驗(yàn)的原理的前提下，本著先安裝器材，然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，最后整理器材的原則進(jìn)行，故該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟為abdcef．(2)根據(jù)圖象可知，當(dāng)Δl＝9cm時(shí)彈簧彈力為F＝2.5N，由圖可知彈簧彈力與彈簧伸長(zhǎng)量成正比，因此彈簧的平均力為eq\x\to(F)＝1.25N，因此克服彈力做功為eq\x\to(F)Δl＝1.25