必修二 7.5 探究弹性势能的表达式 同步练习(word含答案)
文档属性
| 名称 | 必修二 7.5 探究弹性势能的表达式 同步练习(word含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 231.2KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-21 12:28:47 | ||
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文档简介
必修二 7.5 探究弹性势能的表达式 同步练习
一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示，一个物体以速度 冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是
A. 弹力对物体做正功，弹簧的弹性势能减小
B. 弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加
C. 物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
D. 物体连续向墙壁运动相同的位移，弹力做的功相等
2. 在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下面的猜想有一定道理的是
A. 重力势能与物体离地面的高度有关，弹性势能与弹簧的伸长量有关，重力势能与重力的大小有关，弹性势能可能与弹力的大小有关，而弹力的大小又与弹簧的劲度系数 有关，因此弹性势能可能与弹簧的劲度系数 和弹簧的伸长量的二次方 有关
B. A选项中的猜想有一定道理，但不应该与 有关，而应该是与 有关
C. A选项中的猜想有一定道理，但应该是与弹簧伸长量的一次方，即 有关
D. 上面三个猜想都没有可能性
3. 如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍。在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是
A. 先做负功，再做正功 B. 先做正功，再做负功
C. 一直做正功 D. 一直做负功
4. 如图所示，轻弹簧的劲度系数为 ，一端固定，另一端用力缓慢把它由原长拉长 ，弹簧弹力做功的绝对值为 ；继续用力缓慢把它再拉长 （弹簧处于弹性限度内），弹簧弹力做功的绝对值为 。则
A. B.
C. D. 无法确定 、 的大小关系
5. 如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方自由下落。在小球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧的弹力
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
6. 某同学在桌面上用一个小钢球和一个弹簧来探究弹簧的弹性势能.弹簧一端固定（如图所示），另一端用钢球压缩弹簧后释放，钢球被弹出后落地.当他发现弹簧压缩得越多，钢球被弹出得越远，由此能得出的结论应是
A. 弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大
B. 弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越小
C. 弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越大
D. 弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越小
7. 如图所示，小明同学水平拉伸一个弹弓，放手后将弹珠射出，则橡皮筋的弹性势能
A. 在释放过程中增加
B. 在拉伸过程中减小
C. 在释放过程中转化为弹珠动能
D. 在拉伸过程中由弹珠动能转化得到
8. 如图所示，轻弹簧下端系一重物， 点为其平衡位置（即重力和弹簧弹力大小相等的位置 今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到 点，弹力做功 ，第二次把它拉到 点后再让其回到 点，弹力做功 ，则这两次弹力做功的关系为 。
A. B. C. D.
9. 两弹簧的劲度系数之比为 ，在弹性限度内的形变量之比为 ，则它们的弹性势能之比为
A. B. C. D.
10. 在一次演示实验中，一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球，测得弹簧压缩的距离 和小球在粗糙水平面上滚动的距离 如下表所示。由此表可以归纳出小球滚动的距离 跟弹簧压缩的距离 之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能 跟弹簧压缩的距离 之间的关系分别是（选项中 、 是常量）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
二、填空题（共4小题；共10分）
11. 判断下列说法的正误。
弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关。
12. 研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差 。
A、使用密度大、体积小的钢球
B、使斜槽末端切线保持水平
C、让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
D、坐标系原点应为小球在斜槽末端时球心在坐标纸上的水平投影点
E、应调节木板在竖直平面内
F、用一条平滑曲线将所记录的合适点连起来，个别偏离这条曲线较远的点应舍去
13. 判断下列说法的正误。
同一弹簧长度不同时，弹性势能一定不同。
14. 在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了 、 、 三点，取 点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为 ，小球抛出点的坐标为 。（取 ）（结果注明单位）
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 弹簧原长为 ，劲度系数为 。用力把它拉到伸长量为 ，拉力所做的功为 ；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长 ，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为 。试求 与 的比值。
16. 请参照图片回答下列问题：
（1）在 发现万有引力定律 多年以后，英国的物理学家 用如图实验装置测出了万有引力常量，不仅从实验上验证了万有引力定律的正确性，而且应用万有引力常量还可以测出地球的质量，他也因此被称为能测出地球质量的人。该实验运用 方法，将一般物体间几乎可以忽略的引力显现出来并做定量测量。
（2）在如图实验装置中，下列哪项措施是为了测量极小的引力而采取的 。
A. 把实验装置放在恒温箱内
B. 用镜尺法显示扭秤的偏转情况
C. 使两小球 和 的距离尽可能小些
D. 使转动小球的质量尽可能大些
17. 如图所示，物体与弹簧相连，物体在 点时弹簧处于原长，把物体向右拉到 处静止释放，物体会由 向 运动， 、 关于 点对称，则：
（1）物体由 向 运动的过程中，弹力做什么功 弹性势能如何变化
（2）物体由 向 运动的过程中，弹力做什么功 弹性势能如何变化
（3）在 、 处弹性势能有什么关系
答案
第一部分
1. B
【解析】AB．物体向左运动，物体受到的弹力方向向右，故弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，故A错误，B正确；
C．弹簧的弹力为 ，弹力做功表达式
可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比，故C错误；
D．物体向墙壁运动相冋的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，故D错误。
2. A
【解析】根据重力做功与重力势能变化的关系，类比弹力做功与弹性势能变化的关系，有理由猜想：重力势能 ；弹性势能 也应与弹力 与伸长量 的乘积有关，即可得 与 有关。故本题猜想中A是有依据的，因此也是可能的。故本题应选A。
3. D
【解析】在下降过程中，弹力向上，位移向下，所以床面对小朋友的弹力做负功，故D正确，ABC错误。
4. C
5. A
6. A
7. C
8. D
【解析】弹力做功的特点与重力做功一样，不用考虑路径，只看起始与终了位置.故 D 项正确.
9. B
10. D
【解析】分析实验数据，可看出在误差允许的范围内 ，即 。
由生活常识可猜测，弹性势能越大，小球滚动的距离越远，，则 ，。
第二部分
11.
12. ABCDEF
【解析】A．使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力，故A正确；
B．实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故B正确；
C．为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一高度无初速度释放，故C正确；
D．平抛运动的起点即为坐标系原点应为小球在斜槽末端时球心在坐标纸上的水平投影点，故D正确；
E．实验时应调节木板在竖直平面内，这样可以避免小球与坐标纸之间的摩擦力作用引起的误差，故E正确；
F．用一条平滑曲线将所记录的合适点连起来，个别偏离这条曲线较远的点应舍去，这样可以使描绘曲线更准确，故F正确。
13.
14. ；
第三部分
15.
16. （1） 牛顿；卡文迪许；微小量放大
（2） BC
17. （1） 正功；减少
（2） 负功；增加
（3） 相等
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一、单项选择题（共10小题；共40分）
1. 如图所示，一个物体以速度 冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是
A. 弹力对物体做正功，弹簧的弹性势能减小
B. 弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加
C. 物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
D. 物体连续向墙壁运动相同的位移，弹力做的功相等
2. 在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下面的猜想有一定道理的是
A. 重力势能与物体离地面的高度有关，弹性势能与弹簧的伸长量有关，重力势能与重力的大小有关，弹性势能可能与弹力的大小有关，而弹力的大小又与弹簧的劲度系数 有关，因此弹性势能可能与弹簧的劲度系数 和弹簧的伸长量的二次方 有关
B. A选项中的猜想有一定道理，但不应该与 有关，而应该是与 有关
C. A选项中的猜想有一定道理，但应该是与弹簧伸长量的一次方，即 有关
D. 上面三个猜想都没有可能性
3. 如图所示，小朋友在弹性较好的蹦床上跳跃翻腾，尽情嬉耍。在小朋友接触床面向下运动的过程中，床面对小朋友的弹力做功情况是
A. 先做负功，再做正功 B. 先做正功，再做负功
C. 一直做正功 D. 一直做负功
4. 如图所示，轻弹簧的劲度系数为 ，一端固定，另一端用力缓慢把它由原长拉长 ，弹簧弹力做功的绝对值为 ；继续用力缓慢把它再拉长 （弹簧处于弹性限度内），弹簧弹力做功的绝对值为 。则
A. B.
C. D. 无法确定 、 的大小关系
5. 如图所示，小球从竖直放置的轻弹簧正上方自由下落。在小球刚接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中，弹簧的弹力
A. 逐渐变大 B. 逐渐变小 C. 先变大后变小 D. 先变小后变大
6. 某同学在桌面上用一个小钢球和一个弹簧来探究弹簧的弹性势能.弹簧一端固定（如图所示），另一端用钢球压缩弹簧后释放，钢球被弹出后落地.当他发现弹簧压缩得越多，钢球被弹出得越远，由此能得出的结论应是
A. 弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越大
B. 弹性势能与形变量有关，形变量越大，弹性势能越小
C. 弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越大
D. 弹性势能与劲度系数有关，劲度系数越大，弹性势能越小
7. 如图所示，小明同学水平拉伸一个弹弓，放手后将弹珠射出，则橡皮筋的弹性势能
A. 在释放过程中增加
B. 在拉伸过程中减小
C. 在释放过程中转化为弹珠动能
D. 在拉伸过程中由弹珠动能转化得到
8. 如图所示，轻弹簧下端系一重物， 点为其平衡位置（即重力和弹簧弹力大小相等的位置 今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到 点，弹力做功 ，第二次把它拉到 点后再让其回到 点，弹力做功 ，则这两次弹力做功的关系为 。
A. B. C. D.
9. 两弹簧的劲度系数之比为 ，在弹性限度内的形变量之比为 ，则它们的弹性势能之比为
A. B. C. D.
10. 在一次演示实验中，一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球，测得弹簧压缩的距离 和小球在粗糙水平面上滚动的距离 如下表所示。由此表可以归纳出小球滚动的距离 跟弹簧压缩的距离 之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能 跟弹簧压缩的距离 之间的关系分别是（选项中 、 是常量）
A. ， B. ，
C. ， D. ，
二、填空题（共4小题；共10分）
11. 判断下列说法的正误。
弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关。
12. 研究平抛运动，下面哪些做法可以减小实验误差 。
A、使用密度大、体积小的钢球
B、使斜槽末端切线保持水平
C、让小球每次都从同一高度由静止开始滚下
D、坐标系原点应为小球在斜槽末端时球心在坐标纸上的水平投影点
E、应调节木板在竖直平面内
F、用一条平滑曲线将所记录的合适点连起来，个别偏离这条曲线较远的点应舍去
13. 判断下列说法的正误。
同一弹簧长度不同时，弹性势能一定不同。
14. 在“研究平抛物体的运动”实验中，某同学记录了 、 、 三点，取 点为坐标原点，建立了如图所示的坐标系。平抛轨迹上的这三点坐标值图中已标出。那么小球平抛的初速度为 ，小球抛出点的坐标为 。（取 ）（结果注明单位）
三、解答题（共3小题；共39分）
15. 弹簧原长为 ，劲度系数为 。用力把它拉到伸长量为 ，拉力所做的功为 ；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长 ，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为 。试求 与 的比值。
16. 请参照图片回答下列问题：
（1）在 发现万有引力定律 多年以后，英国的物理学家 用如图实验装置测出了万有引力常量，不仅从实验上验证了万有引力定律的正确性，而且应用万有引力常量还可以测出地球的质量，他也因此被称为能测出地球质量的人。该实验运用 方法，将一般物体间几乎可以忽略的引力显现出来并做定量测量。
（2）在如图实验装置中，下列哪项措施是为了测量极小的引力而采取的 。
A. 把实验装置放在恒温箱内
B. 用镜尺法显示扭秤的偏转情况
C. 使两小球 和 的距离尽可能小些
D. 使转动小球的质量尽可能大些
17. 如图所示，物体与弹簧相连，物体在 点时弹簧处于原长，把物体向右拉到 处静止释放，物体会由 向 运动， 、 关于 点对称，则：
（1）物体由 向 运动的过程中，弹力做什么功 弹性势能如何变化
（2）物体由 向 运动的过程中，弹力做什么功 弹性势能如何变化
（3）在 、 处弹性势能有什么关系
答案
第一部分
1. B
【解析】AB．物体向左运动，物体受到的弹力方向向右，故弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，故A错误，B正确；
C．弹簧的弹力为 ，弹力做功表达式
可见物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量平方成正比，故C错误；
D．物体向墙壁运动相冋的位移，弹力大小不同，故弹力做功不相等，故D错误。
2. A
【解析】根据重力做功与重力势能变化的关系，类比弹力做功与弹性势能变化的关系，有理由猜想：重力势能 ；弹性势能 也应与弹力 与伸长量 的乘积有关，即可得 与 有关。故本题猜想中A是有依据的，因此也是可能的。故本题应选A。
3. D
【解析】在下降过程中，弹力向上，位移向下，所以床面对小朋友的弹力做负功，故D正确，ABC错误。
4. C
5. A
6. A
7. C
8. D
【解析】弹力做功的特点与重力做功一样，不用考虑路径，只看起始与终了位置.故 D 项正确.
9. B
10. D
【解析】分析实验数据，可看出在误差允许的范围内 ，即 。
由生活常识可猜测，弹性势能越大，小球滚动的距离越远，，则 ，。
第二部分
11.
12. ABCDEF
【解析】A．使用密度大、体积小的钢球可以减小做平抛运动时的空气阻力，故A正确；
B．实验中必须保证小球做平抛运动，而平抛运动要求有水平初速度且只受重力作用，所以斜槽轨道必须要水平，故B正确；
C．为确保有相同的水平初速度，所以要求从同一高度无初速度释放，故C正确；
D．平抛运动的起点即为坐标系原点应为小球在斜槽末端时球心在坐标纸上的水平投影点，故D正确；
E．实验时应调节木板在竖直平面内，这样可以避免小球与坐标纸之间的摩擦力作用引起的误差，故E正确；
F．用一条平滑曲线将所记录的合适点连起来，个别偏离这条曲线较远的点应舍去，这样可以使描绘曲线更准确，故F正确。
13.
14. ；
第三部分
15.
16. （1） 牛顿；卡文迪许；微小量放大
（2） BC
17. （1） 正功；减少
（2） 负功；增加
（3） 相等
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