【同步備課】2020年高中物理課時(shí)訓(xùn)練(新人教必修二)7.5《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》5

第七章第五節(jié)鞏固基礎(chǔ)1．彈簧的彈性勢(shì)能與下列哪些因素有關(guān)()A．彈簧的長(zhǎng)度 B．彈簧的勁度系數(shù)C．彈簧的形變量 D．彈簧的原長(zhǎng)解析：彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep＝eq\f(1,2)kx2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，故B、C選項(xiàng)正確．答案：BC2．在探究彈力與彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系試驗(yàn)中，通過試驗(yàn)作出彈簧彈力F(N)與彈簧的伸長(zhǎng)量x(m)的關(guān)系曲線，如下圖中正確的是()解析：由胡克定律F＝kx可知B選項(xiàng)正確．答案：B3．如右圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在地面上，物體上面連一輕彈簧，用手拉著彈簧上端將物體緩慢提高h(yuǎn).若不計(jì)物體動(dòng)能的轉(zhuǎn)變和彈簧重力，則人做的功()A．等于mgh B．大于mghC．小于mgh D．無法確定解析：在物體被緩慢提高h(yuǎn)的過程中，人所做的功一部分增加了物體的重力勢(shì)能mgh，另一部分增加了彈簧的彈性勢(shì)能，故B選項(xiàng)正確．答案：B4．如右圖所示，輕彈簧下端系一重物，O點(diǎn)為其平衡位置，今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A點(diǎn)，彈力做功W1，其次次把它拉到B點(diǎn)后再讓其回到A點(diǎn)彈力做功W2，則這兩次彈力做功的關(guān)系為()A．W1<W2B．W1＝2W2C．W2＝2W1D．W1＝W2解析：彈簧彈力做功只跟彈簧的形變量有關(guān)，即與彈簧的初、末位置有關(guān)，與過程無關(guān)，故D選項(xiàng)正確．答案：D5．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．開頭時(shí)物體A靜止在彈簧上面，設(shè)開頭時(shí)彈簧彈性勢(shì)能為Ep1，B剛要離開地面時(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ΔEp說法中正確的是()A．Ep1＝Ep2 B．Ep1>Ep2C．ΔEp>0 D．ΔEp<0解析：開頭時(shí)彈簧形變量為x1，有kx1＝mg.它離開地面時(shí)形變量為x2，有kx2＝mg，由于x1＝x2，所以Ep1＝Ep2，ΔEp＝0，故A選項(xiàng)正確．答案：A6．在水平面上豎直放置一輕彈簧，有一物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧速度減為零時(shí)()A．物體的重力勢(shì)能最大 B．物體的動(dòng)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：在物體下落過程中，彈簧彈力對(duì)物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢(shì)能不斷增大，直到物體減速到零時(shí)，彈性勢(shì)能達(dá)到最大，故C選項(xiàng)正確．答案：C提升力量7．一豎直彈簧下端固定于水平地面上，小球從彈簧的正上方高為h的地方自由下落到彈簧的上端．如圖所示，經(jīng)幾次反彈后小球在彈簧上靜止于某一點(diǎn)A處則()A．h愈大，彈簧在A點(diǎn)的壓縮量愈大B．小球在A點(diǎn)的速度與h無關(guān)C．小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)的壓縮量與h無關(guān)D．小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能與h有關(guān)解析：物體最終靜止于某一點(diǎn)，物體受重力和彈簧彈力平衡，即mg＝kx，則壓縮量與最初下落高度h無關(guān)，但小球第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)彈簧的壓縮量與h有關(guān)，故D選項(xiàng)正確．答案：D8．在一次演示試驗(yàn)中，一壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一小球，測(cè)得彈簧壓縮的距離d跟小球在粗糙水平面滾動(dòng)的距離s如下表所示．由此表可以歸納出小球滾動(dòng)的距離s跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系，并猜想彈簧的彈性勢(shì)能Ep跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系分別是(選項(xiàng)中k1、k2是常量)()試驗(yàn)次數(shù)1234d/cm0.501.002.004.00s/cm4.9820.0280.10319.5A.s＝k1d，Ep＝k2d B．s＝k1d，Ep＝k2d2C．s＝k1d2，Ep＝k2d D．s＝k1d2，Ep＝k2d2解析：從數(shù)據(jù)比較可得出s/d2是一常量，所以說s∝d2，因此也猜想彈簧的彈性勢(shì)能也與d2成正比．答案：D9．如圖所示，一輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無初速地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力，在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中()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，彈力不做功解析：用細(xì)繩拴住小球向下?lián)u擺時(shí)重力做正功，彈力不做功，C對(duì)．用彈簧拴住小球下擺時(shí)，彈簧要伸長(zhǎng)，重力做正功，因小球軌跡不是圓弧，小球下擺時(shí)，彈力方向與速度方向不再垂直，彈力做負(fù)功，A、B、D錯(cuò)．答案：C10．如圖甲所示，物體在力F作用下由靜止開頭運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)隨物體位移的變化圖線如圖乙所示，在物體移動(dòng)5m的過程中，力F所做的功為多少？解析：在F－l圖象上一個(gè)梯形的面積代表功，所以W＝eq\f(10＋4×5,2)J＝35J.答案：35J11．如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩物體，中間連一彈簧，已知mA＝2mB，今用水平恒力F向右拉B，當(dāng)A、B一起向右加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep1，假如水平恒力F向左拉A，當(dāng)A、B一起向左加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep2，試比較Ep1與Ep2的大小關(guān)系．解析：當(dāng)F向右拉B時(shí)，有F＝(mA＋mB)a，彈簧拉A的力FT1＝mAa＝eq\f(F,mA＋mB)mA，同理，當(dāng)F向左拉A時(shí)，彈簧拉B的力FT2＝eq\f(F,mA＋mB)mB，由于mA＝2mB，所以FT1＝2FT2，由F＝kx可知，當(dāng)F向右拉B時(shí)彈簧的伸長(zhǎng)量大，所以Ep1>Ep2.答案：Ep1>Ep212．彈簧原長(zhǎng)l0＝15cm，受拉力作用后彈簧漸漸伸長(zhǎng)，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到l1＝20cm時(shí)，作用在彈簧上的力為400N，問：(1)彈簧的勁度系數(shù)k為多少？(2)在該過程中彈力做了多少功？(3)彈簧的彈性勢(shì)能變化了多少？解析：(1)由F＝kx得，k＝eq\f(F,x)＝eq\f(400,0.05)N/m＝8000N/m.(2)由于F＝kx，作出F－x圖象．如圖所示求出圖中陰影的面積，即為彈力做功的確定值，由于