导读: 探究弹性势能的表达式例题(共5篇)探究弹性势能的表达式测试题5 探究弹性势能的表达式1.以下哪个物体具有弹性势能 ( )A.卷紧的发条 B.拉开的弓 C.飞行的子弹 D.烧开的水2 关于弹性势能,以以下说法正确的是...
本文是中国招生考试网(www.chinazhaokao.com)成考报名频道为大家整理的《探究弹性势能的表达式例题》,供大家学习参考。
探究弹性势能的表达式例题(一)
探究弹性势能的表达式测试题
5 探究弹性势能的表达式
1.以下哪个物体具有弹性势能 ( )
A.卷紧的发条. B.拉开的弓. C.飞行的子弹 D.烧开的水
2.关于弹性势能,以以下说法正确的是 ( )
A.任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能
B.物体只要发生形变,就一定具有弹性势能
C.外力对弹性物体做功,物体的弹性势能就发生变化
D.弹簧的弹性势能只由弹簧的形变量决定
3.关于重力做功与重力势能的说法正确的是 ( )
A.重力对物体所做的功等于物体所具有的重力势能.
B.物体克服重力所做的功等于物体所具有的重力势能.
C.重力对物体所做的功等于物体重力势能的减少量.
D.物体克服重力所做的功等于物体重力势能的增加量.
4.关于弹力做功与弹性势能的说法正确的是 ( )
A.弹力对物体所做的功等于物体所具有的弹性势能.
B.物体克服弹力所做的功等于物体所具有的弹性势能.
C. 弹力对物体所做的功等于物体弹性势能的减少.
D. 物体克服弹力所做的功等于物体弹性势能的增加.
5.弹性势能的表达式与以下那些量有关 ( )
A.弹簧的长度. B.弹簧伸长的长度或缩短的长度.
C.弹簧的劲度系数. D.弹簧的质量.
6.探究弹性势能的表达式的依据是弹簧增加的弹性势能等于 .
7.简述我们在探究弹性势能的表达式过程中主要难点在哪里?我们如何克服这个难点?【探究弹性势能的表达式例题】
答案:
1.AB 2.AC 3.CD 4.CD 5.BC
6.外力克服弹力所做的功
7.难点在计算弹力做的功,因为弹力在做功的过程中,弹力本身不断随位移发生变化.我们克服这个难点的办法是微元法,当把位移划分为许多无限小段时,在发生每一小段位移的过程中,弹力可视为恒力.
探究弹性势能的表达式例题(二)
探究弹性势能的表达式习题
必修二第七章第五节 探究弹性势能的表达式
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【基础训练】
1.关于弹性势能和重力势能,下列说法不正确的是( )
A.重力势能属于物体和地球这个系统,弹性势能属于发生弹性形变的物体 B.重力势能是相对的,弹性势能是绝对的 C.重力势能和弹性势能都是相对的 D.重力势能和弹性势能都是状态量
2.如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
A.重力做正功,弹力不做功[来源:学科网] 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
3.先后用两只不同的弹簧A、B(kA>kB)拉着同一物体沿同一粗糙水平面匀速运动时,就两弹簧的弹性势能的大小,下列说法正确的是( )
A.A的弹性势能大 B.B的弹性势能大 C.A、B弹性势能相同 D.无法判断
4.如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中下列说法正确的是( )【探究弹性势能的表达式例题】
能先减少再增加
D.弹簧先对物体做负功,后对物体做正功,弹簧的弹性势能先增加再减少 5.如图所示,某同学利用橡皮条将模型飞机弹出,在弹出过程中,下述说法正确的是( )
A.橡皮条收缩,弹力对飞机做功 B.飞机的动能增加 C.橡皮条的弹性势能减少
D.飞机的重力势能减小,转化为飞机的动能 【综合检测】
1.自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧有最大形变的过程中,以下说法中正确的是( ) A.小球的速度逐渐减小
B.小球、地球组成系统的重力势能逐渐减小
C.小球、弹簧组成系统的弹性势能先逐渐增大再逐渐减小 D.小球的加速度逐渐增大
2.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( )
A.va>vb B.va=vb C.va<vb D.无法确定
3.某缓冲装置可抽象成图所示的简单模型。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( )
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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
4.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( )
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
5.在一次演示实验中,一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体,测得弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面滑动的距离x如下表所示。由此表可以归纳出小物体滑动的距离x跟弹簧压缩的距离d之间的关系,并猜测弹簧的弹性势能Ep跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)(
)
A.x=k1d,Ep=k2d B.x=k1d,Ep=k2d2 C.x=k2d2,Ep=k1d D.x=k1d2,Ep=k2d2
【思维拓展】
1.小玲同学平时使用带弹簧的圆珠笔写字,她想估测里面小弹簧在圆珠笔尾端压紧情况下的弹性势能的增加量。请你帮助她完成这一想法。 (1)写出实验所用的器材:_______。
(2)写出实验的步骤和所要测量的物理量(用字母量表示)(要求能符合实际并尽量减少误差。)
(3)弹性势能的增加量的表达式ΔEp=______。(用测得量表示)
2.如图所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处,另有一小球,现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能。
(1)还需要的器材是______、________
(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对_____的测量,进而转化为对______和_____的直接测量。
(3)为了研究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系,除以上器材外,还准备了三个轻弹簧,所有弹簧的劲度系数均不相同。试设计记录数据的表格。
探究弹性势能的表达式例题(三)
探究弹性势能表达式练习题
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高一物理 高一物理
探究弹性势能的表达式例题(四)
探究弹性势能表达式的习题
7.5 探究弹性势能的表达式
1.在探究弹簧的弹性势能的表达式时,下面猜想有一定道理的是( )
A.重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧的长度有关
B.重力势能与物体被举起的高度h有关,所以弹性势能很可能与弹簧被拉伸(或压缩) 的长度有关
C.重力势能与物体所受的重力mg大小有关,所以弹性势能很可能与弹簧的劲度系数有 关
D.重力势能与物体的质量有关,所以弹性势能很可能与弹簧的质量大小有关
2.弹簧的一端固定,处于自然长度.现对弹簧的另一端施加一个拉力,关于拉力做功(或 弹簧克服拉力做功)与弹性势能变化的关系,以下说法中正确的是( )
A.拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能增加
B.拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能减少
C.弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能增加
D.弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能减少
3.自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧到最大形变的过程中, 以下说法中正确的是( )
A.小球的速度逐渐减小
B.小球、地球组成系统的重力势能逐渐减小
C.小球、弹簧组成系统的弹性势能先逐渐增大再逐渐减小
D.小球的加速度逐渐增大
4.在一次“蹦极”运动中,人由高空跌下,到最低点的整个过程中,下列说法中正确的 是( )
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.橡皮绳的弹性势能增加了
5.如图1所示,
图1【探究弹性势能的表达式例题】
在光滑的水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作 用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下 列说法正确的是( )
A.弹簧的弹性势能逐渐减小
B.弹簧的弹性势能逐渐增大
C.弹簧的弹性势能先增大后减小
D.弹簧的弹性势能先减小后增大
6.如图2所示,质量相等的
图5
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说法中正确的是( )
A.Ep1=Ep2 B.Ep1>Ep2
C.ΔEp>0 D.ΔEp<0
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参考答案
1.BC [弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和弹簧的形变量有关,与弹簧的长度、质量等因素无关.]
2.AC [拉力对弹簧做正功,弹簧的弹力做负功,弹簧的弹性势能增加.]
3.B [小球做加速度先减小到0后反向逐渐增大的变速运动,小球速度先增大后减小.故A、D错,小球的重力势能逐渐减小,由于弹簧的压缩量逐渐增大,因此弹簧的弹性势能逐渐增大,故B正确,C错.]
4.ABCD [人由高空跌下,到最低点的过程中,重力方向和位移方向均向下,重力对人做正功,重力势能减少,A、B正确;在人和橡皮绳相互作用的过程中,橡皮绳对人的拉力向上,人的位移向下,绳的拉力对人做负功,橡皮绳的弹性势能增加,C、D正确.]
5.D [撤去F后物体向右运动的过程中,弹簧的弹力先做正功后做负功,故弹簧的弹性势能先减小后增大.]
6.A [开始时弹簧形变量为l1,有kl1=mg.则它离开地面时形变量为l2,有kl2=mg,故l1=l2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,A对.]
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探究弹性势能的表达式例题(五)
高一物理同步练习题解析 7.5 探究弹性势能的表达式 (人教版必修2)
7.5 探究弹性势能的表达式 同步练习题解析(人教版必修2)
1.下列说法正确的是( )。 A.弹性势能的大小与弹簧的长度有关 B.弹性势能的大小与弹簧的形变量有关 C.弹性势能的大小与弹簧的劲度系数成正比
D.弹簧对外做了多少功,弹性势能就减少多少;反之,克服弹力做了多少功,弹性势能就增加多少
2.有一种玩具弹簧枪,如图所示。扣动扳机后,弹簧把弹丸弹射出去,以下说法中正确的是( )。
A.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,弹簧的弹性势能减少了
B.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,弹簧的弹性势能转化为弹丸的动能
C.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,如果弹丸的质量较大,它获得的动能就会少一些 D.弹簧将弹丸弹射出去的过程中,如果弹丸的质量较小,它获得的动能就会少一些 3.如图所示,一个物体以速度v0冲向一端固定在墙壁上的弹簧,弹簧在被压缩的过程中下列说法正确的有( )。
A.弹簧被压缩得越短,弹性势能越大 B.弹簧的弹力做正功,弹簧的弹性势能增加 C.弹簧的弹力做负功,弹簧的弹性势能增加 D.弹簧增加的弹性势能是木块的动能转化来的
4.关于在“蹦极”运动中,人从高空落下到下落至最低点的过程,下列说法正确的是( )。
A.重力对人做正功 B.人的重力势能减少 C.橡皮绳对人做负功 D.橡皮绳的弹性势能减少
5.在一次演示实验中,一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小物体,测得弹簧压缩的距离d和小物体在粗糙水平面上滑动的距离x如下表所示。由此表可以归纳出小物体滑动的距离x跟弹簧压缩的距离d之间的关系,并猜测弹簧的弹性势能Ep跟弹簧压缩的距离d
之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)( )。
A.x=k1d,Ep=k2d B.x=k1d,E
p=k2d C.x=k1d2,Ep=k2d D.x=k1d2,Ep=k2d2
6.关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是( )。 A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大 B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C.在拉伸长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大 D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
7.如图所示,质量相等的A、B两物体之间连接一轻弹簧,竖直放在水平地面上,今用力F缓慢向上拉A,直到B刚要离开地面,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Ep1____Ep2(填“>”“<”或“=”)。
8.一同学要探究轻弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,他的实验如下:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好处在桌子边缘,如图所示。让钢球每次向左压缩弹簧一段相同的距离后由静止释放,使钢球沿水平方向飞出桌面,小球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s,重力加速度为g。
2
(1)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球的质量m、桌面离地面的高度h、小球抛出的水平距离s等物理量的关系;
(2)弹簧长度的压缩量Δx与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如表所示:
p与弹簧的压缩量Δx之间的关系。
答案与解析
1. 答案:BD 2. 答案:AB 3. 答案:ACD 4. 答案:ABC
解析:人的高度在下降,故重力对人做正功,人的重力势能减少;橡皮绳的弹力向上,人向下运动,故弹力做负功,弹性势能增加。
5. 答案:D
解析:由图表不难看出,在数值上x=20d=k1d;由粗糙水平面上小物体滑行距离x的能量由弹性势能转化而来得,Ep=fk1d2=k2d2。
6. 答案:C
解析:当弹簧由压缩状态变长时,弹簧的弹性势能变小,当弹簧由压缩状态再变短时,弹簧的弹性势能增大,故A、B均错;由Ek
12
kl,可知C正确,D错。
2
22
7. 答案:=
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l1与原长相比,它的伸长量为l2
mgs4h
2
mAgk
。当B刚要离开地面时,弹簧处于拉伸状态,
mBgk
。因为mA=mB,所以Δl1=Δl2。故Ep1=Ep2。
8. 答案:(1)Ep
(2)Ep=kΔx2
12
解析:(1)设小球在空中飞行的时间为t,则竖直方向h
st
2
gt,t
2
,小球平抛
的初速度v0
12
Epmv0
2
mgs4h
。
(2)从表格可以看出,在误差范围内s正比于Δx,即s∝Δx(或s=3Δx)。又Ep
12mv0
2
mgs4h
2
9mgx4h
2
,即Ep=kΔx2,k是比例系数,可见弹簧的弹性势能与弹
簧压缩量的二次方成正比。
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