2019物理人教版必修二7.5+探究弹性势能的表达式 同步练习Word版含解析
文档属性
| 名称 | 2019物理人教版必修二7.5+探究弹性势能的表达式 同步练习Word版含解析 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 184.7KB | ||
| 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 | 2019-04-15 10:20:29 | ||
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文档简介
分层训练·进阶冲关
A组 基础练(建议用时20分钟)
1.(多选)如果取弹簧伸长Δx时的弹性势能为0,则下列说法中正确的是
( B、C )
A.弹簧处于原长时,弹簧的弹性势能为正值
B.弹簧处于原长时,弹簧的弹性势能为负值
C.当弹簧的压缩量为Δx时,弹性势能的值为0
D.只要弹簧被压缩,弹性势能的值都为负值
2.在一次“蹦极”运动中,人由高空落下到降至最低点的整个过程中,下列说法中不正确的是 (D)
A.重力对人做正功 B.人的重力势能减少了
C.橡皮绳对人做负功 D.橡皮绳的弹性势能减少了
3.如图所示,李明同学玩蹦蹦杆,在李明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,李明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是 (A)
A.重力势能减少,弹性势能增加
B.重力势能增加,弹性势能减少
C.重力势能减少,弹性势能减少
D.重力势能不变,弹性势能增加
4.如图所示的几个运动过程中,物体弹性势能增加的是 (B)
A.如图甲,撑杆跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中,杆的弹性势能
B.如图乙,人拉长弹簧的过程中弹簧的弹性势能
C.如图丙,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能
D.如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能
5.如图所示,在弹性限度内,将压缩量为x的弹簧缓慢拉伸至伸长量为x,关于这一过程中弹簧的弹性势能变化,下列说法正确的是 (C)
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小再增大 D.先增大再减小
6.如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在小球由A点摆向最低点B的过程中 (C)
A.重力做正功,弹力不做功
B.重力做正功,弹力做正功
C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功
D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功
B组 提升练(建议用时20分钟)
7.在光滑的水平面上,物体A以较大速度va向前运动,与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用,如图所示。在相互作用的过程中,当系统的弹性势能最大时 (B)
A.va>vb B.va=vb C.va8.(多选)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。图中k1、k2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。下列表述正确的是 ( B、D )
A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等
D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
9.如图所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量Δ、Δ的关系中,正确的一组是(B)
A.ΔE1=ΔE2,Δ=Δ B.ΔE1>ΔE2,Δ=Δ
C.ΔE1=ΔE2,Δ>Δ D.ΔE1>ΔE2,Δ>Δ
10.如图所示,质量相等的两木块中间连有一弹簧,今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面。开始时物体A静止在弹簧上面。设开始时弹簧的弹性势能为Ep1,B刚要离开地面时,弹簧的弹性势能为Ep2,则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化ΔEp的说法正确的是 (A)
A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2 C.ΔEp>0 D.ΔEp<0
11.如图所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉住弹簧上端上移H,将物体缓缓提高h,拉力F做功WF,不计弹簧的质量,则下列说法正确的是 (D)
A.重力做功-mgh,重力势能减少mgh
B.弹力做功-WF,弹性势能增加WF
C.重力势能增加mgh,弹性势能增加FH
D.重力势能增加mgh,弹性势能增加WF-mgh
C组 培优练(建议用时20分钟)
12.通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep=kx2(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧长度的变化量)。为验证这一结论,A、B两位同学设计了以下的实验:
①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长d。
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧。拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H。
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙的实验:将这根弹簧放在水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小铁球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L。
(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验是为了确定什么物理量?__弹簧的劲度系数k__,请用m、d、g表示所求的物理量__k=__。?
(2)如果Ep=kx2成立,A同学测出的物理量x与d、H的关系式:x=?__,B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式:x=__L__。?
13.在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连,若在木块上再作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动0.10 m,力F做功2.5 J。此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50 N,如图所示,求:
(1)在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量。
(2)弹簧的劲度系数。(g取10 m/s2)
【解析】(1)木块下移0.1 m的过程中,力F和重力做的功全部用于增加弹簧的弹性势能,故弹性势能的增加量为ΔEp=WF+mgh=2.5 J+2.0×10×0.10 J=4.5 J。
(2)由平衡条件得,木块再次处于平衡状态时ΔF=k·Δx,所以劲度系数k==
N/m=500 N/m。
答案:(1)4.5 J (2)500 N/m
A组 基础练(建议用时20分钟)
1.(多选)如果取弹簧伸长Δx时的弹性势能为0,则下列说法中正确的是
( B、C )
A.弹簧处于原长时,弹簧的弹性势能为正值
B.弹簧处于原长时,弹簧的弹性势能为负值
C.当弹簧的压缩量为Δx时,弹性势能的值为0
D.只要弹簧被压缩,弹性势能的值都为负值
2.在一次“蹦极”运动中,人由高空落下到降至最低点的整个过程中,下列说法中不正确的是 (D)
A.重力对人做正功 B.人的重力势能减少了
C.橡皮绳对人做负功 D.橡皮绳的弹性势能减少了
3.如图所示,李明同学玩蹦蹦杆,在李明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,李明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是 (A)
A.重力势能减少,弹性势能增加
B.重力势能增加,弹性势能减少
C.重力势能减少,弹性势能减少
D.重力势能不变,弹性势能增加
4.如图所示的几个运动过程中,物体弹性势能增加的是 (B)
A.如图甲,撑杆跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中,杆的弹性势能
B.如图乙,人拉长弹簧的过程中弹簧的弹性势能
C.如图丙,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能
D.如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能
5.如图所示,在弹性限度内,将压缩量为x的弹簧缓慢拉伸至伸长量为x,关于这一过程中弹簧的弹性势能变化,下列说法正确的是 (C)
A.一直减小 B.一直增大
C.先减小再增大 D.先增大再减小
6.如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在小球由A点摆向最低点B的过程中 (C)
A.重力做正功,弹力不做功
B.重力做正功,弹力做正功
C.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功
D.若用与弹簧原长相等的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功
B组 提升练(建议用时20分钟)
7.在光滑的水平面上,物体A以较大速度va向前运动,与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用,如图所示。在相互作用的过程中,当系统的弹性势能最大时 (B)
A.va>vb B.va=vb C.va
A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等
D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
9.如图所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量Δ、Δ的关系中,正确的一组是(B)
A.ΔE1=ΔE2,Δ=Δ B.ΔE1>ΔE2,Δ=Δ
C.ΔE1=ΔE2,Δ>Δ D.ΔE1>ΔE2,Δ>Δ
10.如图所示,质量相等的两木块中间连有一弹簧,今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面。开始时物体A静止在弹簧上面。设开始时弹簧的弹性势能为Ep1,B刚要离开地面时,弹簧的弹性势能为Ep2,则关于Ep1、Ep2大小关系及弹性势能变化ΔEp的说法正确的是 (A)
A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2 C.ΔEp>0 D.ΔEp<0
11.如图所示,质量为m的物体静止在地面上,物体上面连着一个轻弹簧,用手拉住弹簧上端上移H,将物体缓缓提高h,拉力F做功WF,不计弹簧的质量,则下列说法正确的是 (D)
A.重力做功-mgh,重力势能减少mgh
B.弹力做功-WF,弹性势能增加WF
C.重力势能增加mgh,弹性势能增加FH
D.重力势能增加mgh,弹性势能增加WF-mgh
C组 培优练(建议用时20分钟)
12.通过理论分析可得出弹簧的弹性势能公式Ep=kx2(式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧长度的变化量)。为验证这一结论,A、B两位同学设计了以下的实验:
①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验:将一根轻质弹簧竖直挂起,在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球,稳定后测得弹簧伸长d。
②A同学完成步骤①后,接着进行了如图乙的实验:将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上,并把小铁球放在弹簧上,然后竖直地套上一根带有插销孔的长透明塑料管,利用插销压缩弹簧。拔掉插销时,弹簧对小球做功,使小球弹起,测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H。
③B同学完成步骤①后,接着进行了如图丙的实验:将这根弹簧放在水平桌面上,一端固定在竖直墙上,另一端被小铁球压缩,测得压缩量为x,释放弹簧后,小铁球从高为h的桌面上水平抛出,抛出的水平距离为L。
(1)A、B两位同学进行图甲所示的实验是为了确定什么物理量?__弹簧的劲度系数k__,请用m、d、g表示所求的物理量__k=__。?
(2)如果Ep=kx2成立,A同学测出的物理量x与d、H的关系式:x=?__,B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式:x=__L__。?
13.在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连,若在木块上再作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动0.10 m,力F做功2.5 J。此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50 N,如图所示,求:
(1)在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量。
(2)弹簧的劲度系数。(g取10 m/s2)
【解析】(1)木块下移0.1 m的过程中,力F和重力做的功全部用于增加弹簧的弹性势能,故弹性势能的增加量为ΔEp=WF+mgh=2.5 J+2.0×10×0.10 J=4.5 J。
(2)由平衡条件得,木块再次处于平衡状态时ΔF=k·Δx,所以劲度系数k==
N/m=500 N/m。
答案:(1)4.5 J (2)500 N/m