第5节 探究弹性势能的表达式
一、选择题(共11题)
1.(多选)下列物体中,具有弹性势能的是( )
A.被拉长的橡皮筋 B.在空中自由下落的球
C.被拉细的铜丝 D.被弯曲的钢片
2.如图所示,射箭时人拉弓所做的功转化为弹性势能,此时的弹性势能主要( )
A.存储在箭上 B.存储在弓上
C.存储在拉弓人身上 D.存储于拉弓人的手上
3.如图所示,小明玩蹦蹦杆,在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( )
A.重力势能减少,弹性势能增大
B.重力势能增大,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,弹性势能增大
4.如图所示,a、b两条斜线分别表示两根劲度系数不同的弹簧所受拉力F和弹簧伸长量之间的关系.设它们的劲度系数分别为ka、kb,拉力都为F1时的弹性势能分别为Ea、Eb.则下列说法正确的是( )
A.ka>kb Ea>Eb B.ka<kb Ea>Eb
C.ka>kb Ea<Eb D.ka<kb Ea<Eb
5.如图所示,轻弹簧下端系一重物,O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A点,弹力做功W1,第二次把它拉到B点后再让其回到A点,弹力做功W2,则这两次弹力做功的关系为( )
A.W1B.W1=2W2
C.W2=2W1
D.W1=W2
6.(多选)如图是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片,玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端系在身上,另一端固定在高处,然后从高处跳下,其中AB为弹性绳子的原长,C点是弹力等于重力的位置,D点是玩家所到达的最低点,对于玩家离开跳台至最低点的过程中,下列说法正确的是( )
A.重力对人一直做正功
B.人的重力势能一直减小
C.玩家通过B点之后,绳子具有弹性势能
D.从A到D,弹性绳子的弹性势能一直增加
7.(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( )
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
8.两个不同的弹簧A、B,劲度系数分别为k1、k2,且k1>k2.现用相同的力从自然长度开始拉弹簧,当弹簧稳定时,关于弹簧的弹性势能下列说法正确的是( )
A.A弹簧的弹性势能大
B.B弹簧的弹性势能大
C.两弹簧的弹性势能相同
D.无法判断
9.如图所示,质量相等的两木块间连有一弹簧.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的大小关系及弹性势能的变化ΔEp,下列说法中正确的是( )
A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2
C.ΔEp>0 D.ΔEp<0
10.一升降机机箱底部装有若干根弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦和空气阻力影响,则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中( )
A.升降机的速度不断减小
B.升降机的加速度不断变大
C.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功
D.先是弹力做的负功大于重力做的正功,然后是弹力做的负功小于重力做的正功
11.(多选)如图1所示,小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放,其速度与离地高度h的关系如图2所示.其中高度从h1下降到h2,图象为直线,其余部分为曲线,h3对应图象的最高点,轻弹簧劲度系数为k,弹簧的重力不计,小物体质量为m,重力加速度为g,下列说法正确的是( )
A.小物体下降至高度h2时,弹簧的弹性势能为0
B.小物体下降至高度h3时,弹簧的弹性势能最大
C.小物体下降至高度h3时,弹簧的弹性势能最小
D.小物体下降至高度h5时,弹簧的弹性势能最大
二、非选择题(共3题)
12.如图所示,放在地面上的木块与一劲度系数k=200 N/m的轻质弹簧相连.现用手水平拉弹簧,拉力的作用点移动x1=0.2 m,木块开始运动,继续拉弹簧,木块缓慢移动了x2=0.4 m,求:
(1)上述过程中拉力所做的功;
(2)此过程弹簧弹性势能的变化量.
13.如图,在光滑的足够长的斜面上有质量分别为mA、mB(mA=2mB)的两木块中间连有轻质弹簧,弹簧处于原长状态,劲度系数为k,A、B同时由静止开始释放,求下滑过程中A、B稳定时弹簧的弹性势能为多大?
14.如图所示,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.若在木块上施加一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动0.10 m,力F做的功为2.5 J,此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50 N.求:(g取10 m/s2)
(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.
参考答案
1.AD
2.B
3.A
4.C
5.D
6.ABC
7.BD
8.B
9.A
10.C
11.AD
12.答案:(1)20 J (2)4 J
13.答案:0
14.答案:(1)4.5 J (2)500 N/m