2015_2016學(xué)年高中物理7.5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式課時(shí)作業(yè)新人教版必修2+2015_2016學(xué)年高中物理7.6實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系課時(shí)作業(yè)新人教版必修2

1、2015_2016學(xué)年高中物理7.5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式課時(shí)作業(yè)新人教版必修2課時(shí)作業(yè)(十六)5探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式1如圖所示的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體的彈性勢(shì)能增加的是()A如圖甲，撐桿跳高的運(yùn)動(dòng)員上升的過(guò)程中，桿的彈性勢(shì)能B如圖乙，人拉長(zhǎng)彈簧的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能C如圖丙，模型飛機(jī)用橡皮筋發(fā)射出去的過(guò)程中，橡皮筋的彈性勢(shì)能D如圖丁，小球被彈簧向上彈起的過(guò)程中，彈簧的彈性勢(shì)能答案B解析選項(xiàng)A、C、D中物體的形變量均減小，所以彈性勢(shì)能均減小，B中物體的形變量增大，所以彈性勢(shì)能增加，故B正確2關(guān)于物體的彈性勢(shì)能，下面說(shuō)法中正確的是()A任何發(fā)生形變的物體都具有彈性勢(shì)能B拉伸時(shí)的彈性勢(shì)能一定大于壓縮

2、時(shí)的彈性勢(shì)能C拉伸長(zhǎng)度相同時(shí)，k越大的彈簧，彈性勢(shì)能越大D彈簧變長(zhǎng)時(shí)，它的彈性勢(shì)能一定變大答案C解析發(fā)生彈性形變或雖然不是彈性形變，但存在一定的恢復(fù)形狀的趨勢(shì)的情況下，物體具有彈性勢(shì)能，A錯(cuò)由Epkl2知l相同時(shí)，k大，Ep就大，拉伸與壓縮量l相同時(shí)，Ep相同，C對(duì)，B錯(cuò)處于壓縮狀態(tài)的彈簧變長(zhǎng)但依然為壓縮狀態(tài)時(shí)x變小，Ep減小，D錯(cuò)3如圖所示，彈簧的一端固定在墻上，另一端在水平力F作用下緩慢拉伸了x.關(guān)于拉力F、彈性勢(shì)能Ep隨伸長(zhǎng)量x的變化圖象正確的是()答案AD解析因?yàn)槭蔷徛?，所以拉力始終與彈簧彈力大小相等，由胡克定律Fkx知，F(xiàn)­x圖象為傾斜直線，A對(duì)，B錯(cuò)因?yàn)镋px2，所以

3、D對(duì)，C錯(cuò)4某同學(xué)在桌面上用一個(gè)小鋼球和一個(gè)彈簧來(lái)探究彈簧的彈性勢(shì)能彈簧一端固定(如圖所示)，另一端用鋼球壓縮彈簧后釋放，鋼球被彈出后落地當(dāng)他發(fā)現(xiàn)彈簧壓縮得越多，鋼球被彈出得越遠(yuǎn)，由此能得出的結(jié)論應(yīng)是()A彈性勢(shì)能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢(shì)能越大B彈性勢(shì)能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢(shì)能越小C彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越大，彈性勢(shì)能越大D彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)有關(guān)，勁度系數(shù)越大，彈性勢(shì)能越小答案A解析本實(shí)驗(yàn)說(shuō)明彈性勢(shì)能與形變量有關(guān)，形變量越大，彈性勢(shì)能越大，不能說(shuō)明彈性勢(shì)能與勁度系數(shù)的關(guān)系，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤5在光滑的水平面上，物體A以較大速度va向前運(yùn)動(dòng)，與以較小速度vb向同

4、一方向運(yùn)動(dòng)的、連有輕質(zhì)彈簧的物體B發(fā)生相互作用，如圖所示在相互作用的過(guò)程中，當(dāng)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能最大時(shí)()Ava>vb BvavbCva<vb D無(wú)法確定答案B解析當(dāng)兩物體A、B第一次相距最近時(shí)，vavb，彈簧壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大，B正確6在水平地面上放置一輕質(zhì)彈簧，有一物體在彈簧的正上方自由落下(如圖所示)，在物體壓縮彈簧速度減為零時(shí)(選地面為零勢(shì)能參考平面)()A物體的重力勢(shì)能最小B物體的重力勢(shì)能最大C彈簧的彈性勢(shì)能最大D彈簧的彈性勢(shì)能最小答案AC解析以地面為零勢(shì)能參考平面，當(dāng)物體壓縮彈簧速度減為零時(shí)，物體的高度最小，重力勢(shì)能最小，A正確，B錯(cuò)誤；彈簧的壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大

5、，C正確，D錯(cuò)誤7如圖所示，在光滑水平面上有一物體，它的左端連一彈簧，彈簧的另一端固定在墻上，在力F作用下物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)撤去F后，物體將向右運(yùn)動(dòng)，在物體向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是()A彈簧對(duì)物體做正功，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸減小B彈簧對(duì)物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢(shì)能逐漸增加C彈簧先對(duì)物體做正功，后對(duì)物體做負(fù)功，彈簧的彈性勢(shì)能先減少再增加D彈簧先對(duì)物體做負(fù)功，后對(duì)物體做正功，彈簧的彈性勢(shì)能先增加再減少答案C解析開(kāi)始時(shí)，彈簧處于壓縮狀態(tài)，撤去F后物體在向右運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，彈簧對(duì)物體的彈力方向先向右后向左，對(duì)物體先做正功后做負(fù)功，故彈簧的彈性勢(shì)能應(yīng)先減小后增大，故C正確8一根彈簧的彈力(F)伸長(zhǎng)

6、量(x)圖線如圖所示，那么彈簧由伸長(zhǎng)量8 cm到伸長(zhǎng)量4 cm的過(guò)程中，彈力做功和彈性勢(shì)能的變化量為()A3.6 J，3.6 J B3.6 J,3.6 JC1.8 J，1.8 J D1.8 J,1.8 J答案C解析F­x圍成的“面積”表示彈力做的功，W×0.08×60 J×0.04×30 J1.8 J，彈性勢(shì)能減少1.8 J，C對(duì)9在一次演示實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一個(gè)小物體，測(cè)得彈簧壓縮的距離d和小球在粗糙水平面滑動(dòng)的距離x如下表所示由此表可以歸納出小物體滑動(dòng)的距離x跟彈簧壓縮的距離d之間的關(guān)系，并猜測(cè)彈簧的彈性勢(shì)能Ep跟彈簧

7、壓縮的距離d之間的關(guān)系分別是(選項(xiàng)中k1、k2是常量)()實(shí)驗(yàn)次數(shù)1234d/cm0.501.002.004.00x/cm4.9820.0280.10319.5A.xk1d，Epk2d Bxk1d，Epk2d2Cxk1d2，Epk2d Dxk1d2，Epk2d2答案D解析研究表中的d、x各組數(shù)值不難看出xk1d2，從能的守恒角度知彈性勢(shì)能的減少等于物體克服摩擦力所做的功，即Epmg·xmg·k1d2k2d2，所以選項(xiàng)D正確10如圖所示，質(zhì)量不計(jì)的彈簧一端固定在地面上，彈簧豎直放置，將一小球從距彈簧自由端高度分別為h1、h2的地方先后由靜止釋放，h1>h2，小球觸到彈簧

8、后向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，從開(kāi)始釋放小球到獲得最大速度的過(guò)程中，小球重力勢(shì)能的減少量E1、E2的關(guān)系及彈簧彈性勢(shì)能的增加量Ep1、Ep2的關(guān)系中，正確的一組是()AE1E2，Ep1Ep2BE1>E2，Ep1Ep2CE1E2，Ep1>Ep2DE1>E2，Ep1>Ep2答案B解析速度最大的條件是彈力等于重力，兩種情況下，對(duì)應(yīng)于同一位置，則Ep1Ep2，由于h1>h2，所以E1>E2，B對(duì)11如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)輕彈簧，用手拉住彈簧上端上移H，將物體緩緩提高h(yuǎn)，拉力F做功WF，不計(jì)彈簧的質(zhì)量，則下列說(shuō)法正確的是()A重力做功mgh，重力

9、勢(shì)能減少mghB彈力做功WF，彈性勢(shì)能增加WFC重力勢(shì)能增加mgh，彈性勢(shì)能增加FHD重力勢(shì)能增加mgh，彈性勢(shì)能增加WFmgh答案D解析可將整個(gè)過(guò)程分為兩個(gè)階段：一是彈簧伸長(zhǎng)到m剛要離開(kāi)地面階段，拉力克服彈力做功WF1W彈，等于彈性勢(shì)能的增加；二是彈簧長(zhǎng)度不變，物體上升h，拉力克服重力做功WF2WGmgh，等于重力勢(shì)能的增加，又由WF1WF2WF，可知A、B、C錯(cuò)，D對(duì)12彈簧原長(zhǎng)l015 cm，受拉力作用后彈簧逐漸伸長(zhǎng)，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到l120 cm時(shí)，作用在彈簧上的力為400 N，問(wèn)：(1)彈簧的勁度系數(shù)k為多少？(2)在該過(guò)程中彈力做了多少功？(3)彈簧的彈性勢(shì)能變化了多少？答案(1)8

10、000 N/m(2)10 J(3)增加10 J解析(1)根據(jù)胡克定律Fkx得k N/m8 000 N/m.(2)由Fkx，作出F­x圖象如圖所示，求出圖中的陰影面積，即為彈力做功的絕對(duì)值，由于在伸長(zhǎng)過(guò)程中彈力F的方向與位移x的方向相反，故彈力F在此過(guò)程中做負(fù)功，W×0.05×400 J10 J.(3)彈力F做負(fù)功，則彈簧彈性勢(shì)能增加，且做功的多少等于彈性勢(shì)能的變化量，所以Ep10 J.13如圖所示，水平彈簧勁度系數(shù)k500 N/m，現(xiàn)用一外力推物塊，使彈簧壓縮10 cm而靜止突然撤去外力F，物塊被彈開(kāi)，那么彈簧對(duì)物塊做了多少功？(彈簧與物塊未連接)答案2.5 J解

11、析彈簧的彈力是變力，不能直接用WFl進(jìn)行計(jì)算，但由于彈簧的彈力滿足Fkx，可作出彈力F隨形變量x變化的圖象如圖甲所示物塊被彈開(kāi)時(shí)，所受彈力逐漸減小，彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)彈力為零，可作物塊的受力F與位移x的關(guān)系圖象，如圖乙所示則Wkx·x×500×0.1×0.1 J2.5 J2015_2016學(xué)年高中物理7.6實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系課時(shí)作業(yè)新人教版必修2課時(shí)作業(yè)(十七)6實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系1對(duì)于橡皮筋做的功來(lái)說(shuō)，直接測(cè)量是有困難的我們可以巧妙地避開(kāi)這個(gè)難題而不影響問(wèn)題的解決，只需要測(cè)出每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次實(shí)驗(yàn)的多少倍，使用的方法是

12、()A用同樣的力對(duì)小車做功，讓小車通過(guò)的距離依次為s、2s、3s、，進(jìn)行第1次、第2次、第3次、實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車做的功就是W、2W、3W、B讓小車通過(guò)相同的距離，第1次力為F、第2次力為2F、第3次力為3F、，實(shí)驗(yàn)時(shí)，力對(duì)小車做的功就是W、2W、3W、C選用同樣的橡皮筋，在實(shí)驗(yàn)中每次橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度保持一致，當(dāng)用1條、2條、3條、同樣的橡皮筋進(jìn)行第1次、第2次、第3次、實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功就是W、2W、3W、D利用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量對(duì)小車的拉力F，利用直尺測(cè)量小車在力作用下移動(dòng)的距離s，便可以求出每次實(shí)驗(yàn)中力對(duì)小車做的功，可控制為W、2W、3W、答案C解析橡皮筋的力是變力，隨形變量增大而增大

13、，所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B、D不容易操作；實(shí)際操作第1次用1條橡皮筋，以后各次分別用2條、3條、且每次拉到同樣的長(zhǎng)度，即能得到W、2W、3W、的功，選項(xiàng)C正確2某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示裝置探究橡皮筋彈力做功與速度的關(guān)系，小車在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做()A是為了釋放小車后，小車能勻加速下滑B是為了增大小車下滑的加速度C可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功D可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)答案CD解析使木板傾斜是為了平衡摩擦力，即使小車在斜面上重力沿斜面向下的分力等于摩擦力，這時(shí)小車釋放后所受到的合力大小就等于橡皮筋的彈力，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C、D正確3在“探究功與

14、速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中作出W­v圖象如圖所示，符合實(shí)際的是()答案C解析由于W­v2是一條直線，所以W­v圖象應(yīng)是開(kāi)口向上的拋物線，只有C對(duì)4某同學(xué)利用如圖所示裝置探究功與速度變化的關(guān)系，已知重物質(zhì)量為m，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間.如圖所示，打點(diǎn)時(shí)間間隔為T，該同學(xué)讓重物拖著紙帶由靜止下落，得到一條紙帶如圖，其中O點(diǎn)為初始位置，A、B、C、D、E各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為h1、h2、h3、h4、h5.則：(1)從開(kāi)始到C點(diǎn)，重力對(duì)重物做功為_(kāi)(2)物體在打C點(diǎn)時(shí)速度為_(kāi)答案(1)mgh3(2)解析(1)據(jù)WFlcos 得重力做功WGmgh3.(2)物體在C點(diǎn)速度vC.5(2

15、014·大連高一聯(lián)考)在“探究功與速度變化的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中，第一次使小車在橡皮筋的作用下被彈出，第二次、第三次、操作時(shí)分別改用2根、3根、同樣的橡皮筋將小車彈出測(cè)出小車被彈出后的速度，能夠找到牽引力對(duì)小車做的功與小車速度的關(guān)系(1)在本實(shí)驗(yàn)中，下列做法正確的是()A實(shí)驗(yàn)中需要平衡阻力B需要測(cè)量小車的質(zhì)量C需要測(cè)量每根橡皮筋對(duì)小車做功的數(shù)值D每次都要從同一位置由靜止釋放小車(2)若用W表示牽引力對(duì)小車做的功，v表示小車被彈出后所獲得的速度，則兩者間的關(guān)系是_AWv BWv2 CW DW(3)在本實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的頻率為50 Hz，某同學(xué)打出的一段紙帶如圖所示，則小車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度

16、大小為_(kāi)m/s.(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)答案(1)AD(2)B(3)1.40解析(1)因?yàn)檠芯繌椈蓮椓ψ龅墓?，故需平衡摩擦力，A對(duì)因?yàn)橐诙?、第三次、橡皮筋做的功是第一次?倍、3倍、，故要求每次都要從同一位置由靜止釋放小車，D對(duì)因處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，以第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的功W為單位，故無(wú)需測(cè)量小車的質(zhì)量和測(cè)量每根橡皮筋對(duì)小車做功的數(shù)值，B、C錯(cuò)(2)通過(guò)數(shù)據(jù)處理知Wv2，B對(duì)(3)v m/s1.40 m/s.6科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)離不開(kāi)科學(xué)探究，而科學(xué)探究可以分為理論探究和實(shí)驗(yàn)探究下面我們追尋科學(xué)家的研究足跡用實(shí)驗(yàn)方法探究恒力做功和物體動(dòng)能變化間的關(guān)系(1)某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案如圖甲所示，他想用鉤碼的重力

17、表示小車受到的合力，為了減小這種做法帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，你認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)中還應(yīng)該采取的兩項(xiàng)措施是：_；_.(2)如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)中得到的一條紙帶，其中A、B、C、D、E、F是計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T，距離如圖乙所示，則打C點(diǎn)時(shí)小車的速度為_(kāi)；要驗(yàn)證合力做的功與小車動(dòng)能變化間的關(guān)系，除位移、速度外，還要測(cè)出的物理量有_乙答案(1)平衡摩擦力鉤碼的重力遠(yuǎn)小于小車的重力(2)鉤碼的重力和小車的質(zhì)量7(2014·長(zhǎng)春高一期末)某同學(xué)用如圖所示的裝置做“探究做功和物體動(dòng)能變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)，所用小車的質(zhì)量m0.25 kg，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源的頻率為50 Hz.(1)下列說(shuō)法中正確的是

18、()A平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)把橡皮筋掛在小車上，使小車能在木板上勻速滑動(dòng)B實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車C實(shí)驗(yàn)中在每次增加橡皮筋的條數(shù)時(shí)應(yīng)使連入鐵釘間的橡皮筋形變程度相同，并使小車每次都從同一位置釋放D在通過(guò)紙帶求速度時(shí)，應(yīng)在紙帶上選出一段清晰的點(diǎn)跡求出平均速度即可(2)正確平衡好摩擦力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，在橡皮筋彈力作用下，合力對(duì)小車所做的功_(填“大于”、“小于”或“等于”)橡皮筋彈力所做的功；若第一、三次分別用一條、三條并在一起的相同橡皮筋做實(shí)驗(yàn)，且兩次橡皮筋的伸長(zhǎng)相同，則第三次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次實(shí)驗(yàn)的_倍(3)下圖是該同學(xué)在正確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到的一條紙帶，相鄰的兩個(gè)讀數(shù)點(diǎn)間還有一個(gè)點(diǎn)沒(méi)有

19、畫出來(lái)，A、B、C、D、E、F各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為：1.87 cm、4.79 cm、8.91 cm、16.92 cm、25.83 cm、34.74 cm，則由紙帶可知本次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小車做的功是_J.答案(1)BC(2)等于3(3)0.62解析(1)平衡摩擦力時(shí)，使小車帶著紙帶在木板上勻速運(yùn)動(dòng)，A錯(cuò)在通過(guò)紙帶求速度時(shí)，應(yīng)在紙帶上選取間距相等的一段清晰點(diǎn)跡求出平均速度，故選B、C.(2)平衡摩擦力后，除彈力外，其余力的合力為零，所以在橡皮筋彈力作用下，合力對(duì)小車做的功等于橡皮筋彈力所做的功由于兩次橡皮筋的伸長(zhǎng)相同，故第三次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋對(duì)小車做的功是第一次實(shí)驗(yàn)的3倍(3)Wmv2×0.25×2 J0.62 J.8(2014·臨沂高一檢測(cè))某同