2019-2020年高中物理 7.5《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2.doc

2019-2020年高中物理 7.5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式課時(shí)作業(yè) 新人教版必修2基礎(chǔ)達(dá)標(biāo)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)【答案】BC2在探究彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式時(shí)，下面猜想有一定道理的是()A重力勢(shì)能與物體被舉起的高度h有關(guān)，所以彈性勢(shì)能很可能與彈簧的長(zhǎng)度有關(guān)B重力勢(shì)能與物體被舉起的高度h有關(guān)，所以彈性勢(shì)能很可能與彈簧拉伸(或壓縮)的長(zhǎng)度有關(guān)C重力勢(shì)能與物體所受的重力mg大小有關(guān)，所以彈性勢(shì)能很可能與彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)D重力勢(shì)能與物體的質(zhì)量有關(guān)，所以彈性勢(shì)能很可能與彈簧的質(zhì)量大小有關(guān)【解析】彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧的勁度系數(shù)和彈簧的形變量有關(guān)，與彈簧的長(zhǎng)度、質(zhì)量等因素?zé)o關(guān)【答案】BC3有一勁度系數(shù)為k的彈簧，當(dāng)彈簧從原長(zhǎng)伸長(zhǎng)l時(shí)彈力做功為W0.若規(guī)定彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零，則下列敘述正確的是()A使彈簧從原長(zhǎng)伸長(zhǎng)l時(shí)，彈力做正功W0，彈性勢(shì)能Ep<0B使彈簧從原長(zhǎng)壓縮l時(shí)，彈力做負(fù)功W0，彈性勢(shì)能Ep>0C使彈簧從伸長(zhǎng)l變化到縮短l的過(guò)程中，彈力做2W0的正功D使彈簧從伸長(zhǎng)l變化到縮短l的過(guò)程中，彈力的功為零【解析】彈簧從原長(zhǎng)不論伸長(zhǎng)還是壓縮彈力均做負(fù)功，彈性勢(shì)能增大，即Ep>0，故A選項(xiàng)錯(cuò)誤，B選項(xiàng)正確，彈簧伸長(zhǎng)l與壓縮l時(shí)具有相同的彈性勢(shì)能，由彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系可知彈簧從伸長(zhǎng)l到壓縮l的過(guò)程中彈性勢(shì)能的變化為零，所以彈力做的總功為零(實(shí)際上先做W0的正功，后又做了W0的負(fù)功)故選項(xiàng)D正確【答案】BD4如圖所示，將彈簧拉力器用力拉開(kāi)的過(guò)程中，彈簧的彈力和彈性勢(shì)能的變化情況()A彈力變大，彈性勢(shì)能變小B彈力變小，彈性勢(shì)能變大C彈力和彈性勢(shì)能都變小D彈力和彈性勢(shì)能都變大【答案】D5關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是()A任何發(fā)生彈性形變的物體，都具有彈性勢(shì)能B任何具有彈性勢(shì)能的物體，一定發(fā)生了彈性形變C物體只要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢(shì)能D彈簧的彈性勢(shì)能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長(zhǎng)度有關(guān)【解析】任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能，任何具有彈性勢(shì)能的物體一定發(fā)生了彈性形變，AB正確；物體發(fā)生形變，若非彈性形變，則物體不具有彈性勢(shì)能，C錯(cuò)；彈簧的彈性勢(shì)能除了跟形變量有關(guān)，還跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，D錯(cuò)故選AB.【答案】AB6.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1.5 J此時(shí)木塊再次處于平衡狀態(tài)，彈力的大小為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)【解析】彈簧勢(shì)能的增加量等于彈力做負(fù)功的值，所以設(shè)法求出彈簧彈力做的功是解決問(wèn)題的關(guān)鍵(1)木塊下移0.10 m的過(guò)程中，F(xiàn)與重力的合力等于彈簧彈力，所以力F和重力做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量，故彈性勢(shì)能的增加量為：EpWFmgh(1.52.0100.10)J3.5 J(2)當(dāng)木塊再次平衡時(shí)，由平衡條件：mgFkx250 N，開(kāi)始有：mgkx120 N，F(xiàn)k(x2x1)30 N，x2x10.1 m，所以R300 N/m.【答案】(1)3.5 J(2)300 N/m能力提升1勁度系數(shù)分別為kA2 000 N/m和kB3 000 N/m的彈簧A和B連接在一起，拉長(zhǎng)后將兩端固定，如圖所示，彈性勢(shì)能EpA、EpB的關(guān)系為()AEpAEpB BEpACEpA DEpA【解析】?jī)啥说睦Υ笮∠嗟?，故由胡克定律知彈簧的形變量之比?：2，由彈簧的彈性勢(shì)能的表達(dá)式Epkx2，代入得答案C.【答案】C2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)()Ava>vb BvavbCva<vb D無(wú)法確定【解析】vavb時(shí)，A、B相距最近，彈簧壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大【答案】B3如圖所示，彈簧的一端固定在墻上，另一端在水平力F作用下緩慢拉伸了l.關(guān)于拉力F、彈性勢(shì)能Ep隨伸長(zhǎng)量l的變化圖線，其中正確的是()【解析】由Fkx知，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；由Epkx2知，選項(xiàng)D正確【答案】D4一豎直彈簧下端固定于水平地面上，如圖所示，小球從彈簧的正上方高為h的地方自由下落到彈簧上端，經(jīng)幾次反彈以后小球最終在彈簧上靜止于某一點(diǎn)A處，則()Ah越大，彈簧在A點(diǎn)的壓縮量越大B彈簧在A點(diǎn)的壓縮量與h無(wú)關(guān)Ch越大，最終小球靜止在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能越大D小球第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能比最終小球靜止在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能大【解析】小球最終靜止時(shí)處于平衡狀態(tài)，不管過(guò)程怎樣，最終狀態(tài)是一樣的，所以彈簧在A點(diǎn)的壓縮量與h無(wú)關(guān)【答案】B5.小玲同學(xué)平時(shí)使用帶彈簧的圓珠筆寫(xiě)字，她想估測(cè)里面小彈簧在圓珠筆尾端壓緊情況下的彈性勢(shì)能的增加量(如圖所示)請(qǐng)你幫助她完成這一想法(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)所用的器材：_.(2)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)的步驟和所要測(cè)量的物理量(用字母量表示，要求能符合實(shí)際并盡量減少誤差)(3)彈性勢(shì)能的增加量的表達(dá)式Ep_.(用測(cè)得量表示)【解析】(1)刻度尺、天平(2)將圓珠筆緊靠刻度尺豎直放在桌面上；在桌面上將圓珠筆尾端壓緊，記下筆尖處的讀數(shù)x1；突然放開(kāi)圓珠筆，觀察并記下筆尖到達(dá)最高點(diǎn)的讀數(shù)x2；用天平測(cè)出圓珠筆的質(zhì)量m.(3)Epmg(x2x1)【答案】(1)刻度尺、天平(2)見(jiàn)解析(3)mg(x2x1)6.在水平地面上固定一豎直的輕彈簧，彈簧上端與一個(gè)質(zhì)量m2.0 kg的物塊相連，物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示若再在上端輕放一個(gè)質(zhì)量為M5.0 kg的物塊，系統(tǒng)再次平衡時(shí)，彈簧又向下壓縮了0.10 m，求：(1)彈簧的勁度系數(shù)；(g取10 m/s2)(2)作出Fl圖象，求物塊下移0.10 m過(guò)程中增加的彈性勢(shì)能【解析】(1)由題知，在彈簧上端放一個(gè)5.0 kg的物塊，壓縮量為0.10 m，根據(jù)胡克定律Mgkx，即kN/m500 N/m.(2)根據(jù)以上數(shù)據(jù)作出Fl圖象如圖所示F1mg210 N20 N，l1m0.04 m；F2(Mm)g710 N70 N，l20.14 m.圖中陰影部分的面積就表示彈力所做的功，即增加的彈性勢(shì)能，Ep(144)102J4.5 J.【答案】(1)500 N/m(2)圖見(jiàn)解析4.5 J