[课时作业]
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一、选择题(1~4题只有一个选项符合题目要求,5~7题有多个选项符合题目要求)
1.
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
解析: 弹簧向下压缩的过程中,弹簧压缩量增大,弹性势能增大;重力做正功,重力势能减少,故A正确。
答案: A
2.(2019·广东中山一中期末考试)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.W1C.W2=2W1 D.W1=W2
解析: 弹簧弹力做功仅与弹簧本身及形变量有关,不用考虑路径,只看起始与终止位置,D项正确。
答案: D
3.
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.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2
C.ΔEp>0 D.ΔEp<0
解析: 对于同一弹簧,其弹性势能的大小取决于它的形变量。开始时,弹簧处于压缩状态,与原长相比,它的压缩量为x1=。当B刚要离开地面时,弹簧处于拉伸状态,与原长相比,它的伸长量为x2=。因为mA=mB,所以x1=x2,故Ep1=Ep2,则选项A正确,B错误;又ΔEp=Ep2-Ep1=0,选项C、D错误。
答案: A
4.如图,两根相同的轻质弹簧,沿足够长的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部挡板上,斜面固定不动。质量不同、形状相同的两物块分别置于两弹簧上端。现用外力作用在物块上,使两弹簧具有相同的压缩量,若撤去外力后,两物块由静止沿斜面向上弹出并离开弹簧,则从撤去外力到物块速度第一次减为零的过程,两物块( )
A.最大速度相同
B.最大加速度相同
C.上升的最大高度不同
D.重力势能的变化量不同
解析: 弹簧具有相同压缩量,则弹性势能相同,两物块离开弹簧第一次速度减为零的过程中,物块重力势能变化相同,D错误;物块质量不同,上升最大高度不同,C正确;物块合力为零时,质量大的物块,弹簧压缩量大,弹性势能大,则动能小,最大速度小,A错误;刚撤去外力瞬间质量小的物块加速度大于质量大的物块加速度,B错误。
答案: C
5.关于弹性势能,下列说法中正确的是( )
A.发生形变的物体都具有弹性势能
B.弹性势能是一个标量
C.在国际单位制中,弹性势能的单位是焦耳
D.弹性势能是状态量
解析: 只有发生弹性形变的物体才具有弹性势能,所以A错误。弹性势能是一个标量,在国际单位制中,其单位是焦耳,弹性势能是一个状态量,B、C、D正确。
答案: BCD
6.(2019·天津市新华中学期末考试)如图所示,小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放,其动能Ek与离地高度h的关系如图所示。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
解析: 高度从h1下降到h2,图线为直线,该过程中小物体做自由落体运动,小物体下降至h2时才开始接触弹簧,所以小物体下降至高度h2时,弹簧的弹性势能为0,故A项正确;由题图知,小物体下降至高度h3时,动能最大,此时重力和弹力平衡,小物体继续向下运动,弹簧的弹性势能继续增大,所以小物体下降至高度h3时,弹簧的弹性势能不是最大,也不是最小,故B、C两项错误;小物体下降至高度h5时,动能为0,小物体下降至最低点,弹簧的弹性势能最大,故D项正确。
答案: AD
7.
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
解析: 整个过程中,重力一直做正功,重力势能一直减小;人从高空落下到弹性绳子达到原长的过程中,弹性绳子不做功,此后弹性绳子一直做负功,弹性势能一直增加。
答案: ABC
二、非选择题
8.某弹簧原长l0=15 cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长。当弹簧伸长到l1=20 cm时,作用在弹簧上的力为400 N。问:
(1)弹簧的劲度系数为多少?
(2)在该过程中弹力做了多少功?
(3)弹簧的弹性势能变化了多少?
解析: (1)弹簧的劲度系数为:
k== N/m=8 000 N/m。
(2)由于F=kx,作出F x图象如图所示,求出图中阴影面积,即为弹力做功的绝对值。由于在弹簧伸长过程中,弹力方向与位移方向相反,故弹力在此过程中做负功。
由图可得,W=-×0.05 J=-10 J。
(3)ΔEp=-W=10 J。
答案: (1)8 000 N/m (2)-10 J (3)10 J
课件39张PPT。
第七章机械能守恒定律5.探究弹性势能的表达式研读教材·自主学习弹力原长拉长压缩高度形变量不同不同劲度系数形变量重力FnΔln所围的面积答案: (1)√ (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×课堂互动·考点探究提示: (1)越远 更远
(2)①弹性 ②弹力
(3)被压缩的弹簧对木块做功,把自身的弹性势能转化为木块的动能。答案: BA.如图甲,撑杆跳高的运动员上升过程中,杆的弹性势能
B.如图乙,人拉长弹簧过程中,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
解析: 选项A、C、D中物体的形变量均减小,所以弹性势能减小,B中物体的形变量增大,所以弹性势能增加,所以B正确。
答案: B答案: D答案: C随堂演练·当堂达标解析: 人拉弓时,弓发生了明显的弹性形变,弹性势能主要存储在弓上,故B正确。
答案: B解析: 发生弹性形变或虽然不是弹性形变,但存在一定的恢复形状的趋势的情况下,物体具有弹性势能,A错。由Ep=kΔl2知Δl相同时,k大,Ep就大,拉伸与压缩量Δl相同时,Ep相同,C对,B错。处于压缩状的弹簧变长但依然为压缩状态时x变小,Ep减小,D错。
答案: C答案: BD答案: C答案: C课时作业
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