人教版高中物理必修二第七章第五節(jié)知能演練輕松闖關(guān)

高中物理學(xué)習(xí)材料金戈鐵騎整理制作知能演練輕松闖關(guān)??達(dá)標(biāo)訓(xùn)練??關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說法正確的是（）發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢(shì)能只有彈簧在發(fā)生彈性形變時(shí)才具有彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化彈性勢(shì)能在國際單位制中的單位是焦耳解析：選ACD.發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用，都具有彈性勢(shì)能，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤.彈性勢(shì)能跟重力勢(shì)能一樣，可以與其他形式的能相互轉(zhuǎn)化，選項(xiàng)C正確.在國際單位制中，能的單位跟功的單位相同，都是焦耳，選項(xiàng)D正確.彈簧的彈性勢(shì)能與下列哪些因素有關(guān)（）彈簧的長度B.彈簧的勁度系數(shù)C.彈簧的形變量D.彈簧的原長解析：選BC.彈簧的彈性勢(shì)能表達(dá)式為E=2^2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，l為彈簧P2的形變量，故B、C正確.■n如圖所示，輕彈簧下端系一重物，0點(diǎn)為其平衡位置（即重力和彈簧彈力大小相等的位置），今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到A點(diǎn)，彈力做功叫，第二次把它拉到B點(diǎn)后再讓其回到A點(diǎn)，彈力做功W2,則這兩次彈力做功的關(guān)系為（）A.W<WB.W=2W1212C.W=2WD.W=W2112解析：選D.彈力做功的特點(diǎn)與重力做功一樣，不用考慮路徑，只看起始與終了位置.故D項(xiàng)正確.

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坷、h2的地方先后由靜止釋放，h>h，，小球觸到彈簧后向下運(yùn)動(dòng)壓縮彈簧，從開始釋放小球到獲得最大速度的過程中，小球重力勢(shì)能的減少量人化、AE2的關(guān)系及彈簧彈性勢(shì)能的增加量AEp］、AEp2的關(guān)系中，正確的一組是（）AE=AE，AE=AEoTOC\o"1-5"\h\z12plp2AE>AE，AE=AEo12plp2AE=AE，AE>AEo12plp2AE>AE，AE>AE12plp2解析：選B.小球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，故AEp1=AE由于h>h，所以AE>AEB正確.JLJL如圖所示，水平彈簧勁度系數(shù)k=500N/m?用一外力推物塊，使彈簧壓縮10cm而靜止?突然撤去外力F,物塊被彈開，那么彈簧對(duì)物塊做多少功？彈性勢(shì)能的變化量是多少？（彈簧與物塊沒連接）解析：彈簧的彈力是變力，不能直接用W=Flcosa進(jìn)行計(jì)算.但由于彈簧的彈力遵循胡克定律，可以作出胡克定律的圖象表示功，彈開過程彈力逐漸減小，當(dāng)恢復(fù)原長時(shí)彈力為零，根據(jù)胡克定律，可作物塊的受力與位移的關(guān)系如圖，根據(jù)力一位移圖象所圍面積表示在這一過程中的功，有W=|x50X0.1J=2.5J.由彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系可知，彈性勢(shì)能的減少量為：AE=W=2.5J.p答案：2.5J減少2.5J?■愿?■愿時(shí)作一、單項(xiàng)選擇題1.（2013?東城區(qū)高一檢測(cè)）如圖所示，小明玩蹦蹦桿，在小明將蹦蹦桿中的彈簧向下壓縮的過程中，小明的重力勢(shì)能、彈簧的彈性勢(shì)能的變化是（）重力勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能增大重力勢(shì)能增大，彈性勢(shì)能減小重力勢(shì)能減小，彈性勢(shì)能減小重力勢(shì)能不變，彈性勢(shì)能增大

解析：選A.彈簧向下壓縮的過程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢(shì)能增大；重力做正功，重力勢(shì)能減小，故A正確.如圖所示，一輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)O在同一水平面且彈簧保持原長的A點(diǎn)無初速地釋放，讓它自由擺下，不計(jì)空氣阻力，在重物由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過程中（）重力做正功，彈簧彈力不做功重力做正功，彈簧彈力做正功重力不做功，彈簧彈力不做功，彈性勢(shì)能不變重力做正功，彈簧彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加解析：選D.A—B重力做正功，彈簧伸長，彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加，故D正確.AA如圖所示，質(zhì)量相等的兩木塊中間連有一彈簧，今用力F緩慢向上提A，直到B恰好離開地面.開始時(shí)物體A靜止在彈簧上面.設(shè)開始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為E1,B剛要離開1地面時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為E2，則關(guān)于E「E2大小關(guān)系及彈性勢(shì)能變化AE說法中正確2plp2)E1=)E1=E21p2AE>0pB.E>En1p2D.AE<0pA.C.解析：選A.開始時(shí)彈簧形變量為I.有kl=mg.當(dāng)B離開地面時(shí)形變量為12，有kl=mg，故/=1，所以E、=Ec，AE=0，A正確.12’plp2’在光滑的水平面上，物體A以較大速度v向前運(yùn)動(dòng)，與以較小速度vb向同一方向b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.在相互作用的過程中，當(dāng)系統(tǒng)的彈性勢(shì)能最大時(shí)（VbVaVbA.vf>A.vf>v'abC.v//ab解析：選B.v'TOC\o"1-5"\h\zabD.無法確定=v'時(shí)，A、B相距最近，彈簧壓縮量最大，彈性勢(shì)能最大.ab上OhTQ☆5.—豎直彈簧下端固定于水平地面上，小球從彈簧上端的正上方高為h的地方自由下落到彈簧上端，如圖所示.經(jīng)幾次反彈以后小球最終在彈簧上靜止于某一點(diǎn)A處，貝％）h越大，彈簧在A點(diǎn)的壓縮量越大彈簧在A點(diǎn)的壓縮量與h無關(guān)h越大，最終小球靜止在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能越大小球第一次到達(dá)A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能比最終小球靜止在A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能大解析：選B.最終小球靜止在A點(diǎn)時(shí)，小球受重力與彈簧的彈力相等，故由彈力公式得mg=kx,即可得出彈簧在A點(diǎn)的壓縮量x=mkg,與下落時(shí)的高度h無關(guān)，A錯(cuò)誤，B正確.對(duì)同一彈簧，它的彈性勢(shì)能大小僅與彈簧的形變量有關(guān)，小球靜止在A點(diǎn)或經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能相同，C、D錯(cuò)誤.☆6.在一次演示實(shí)驗(yàn)中，一壓緊的彈簧沿一粗糙水平面射出一小球，測(cè)得彈簧壓縮的距離d跟小球在粗糙水平面滾動(dòng)的距離s的關(guān)系如下表所示.由此表可以歸納出小球滾動(dòng)的距離s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E跟彈簧壓縮的距離d之間Pp-1實(shí)驗(yàn)次數(shù)12345d/cm0.501.002.004.00s/cm4.9820.0280.10319.5A.s=kd，E=kdTOC\o"1-5"\h\z1p2B?s=kd，E=kd21p2C?s=kd2，E=kd1p2D?s=kd2，E=kd21p2解析：選D.從數(shù)據(jù)比較可得出s/d2是一常量，所以說s*d2，因此猜想彈簧的彈性勢(shì)能也與d2成正比.二、多項(xiàng)選擇題.關(guān)于彈性勢(shì)能和重力勢(shì)能，下列說法正確的是（）A.重力勢(shì)能屬于物體和地球這個(gè)系統(tǒng)，彈性勢(shì)能屬于發(fā)生彈性形變的物體B?重力勢(shì)能是相對(duì)的，彈性勢(shì)能是絕對(duì)的重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是相對(duì)的重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是狀態(tài)量解析:選ACD.重力勢(shì)能具有系統(tǒng)性，彈性勢(shì)能只屬于發(fā)生彈性形變的物體，故A正確.重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能都是相對(duì)的，且都是狀態(tài)量，故B錯(cuò)誤，C、D正確..關(guān)于彈簧的彈性勢(shì)能，下面說法正確的是（）A.當(dāng)彈簧的長度為原長時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能最小B?彈簧被拉長時(shí)具有彈性勢(shì)能，被壓縮時(shí)不具有彈性勢(shì)能彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢(shì)能一定小于被拉長時(shí)具有的彈性勢(shì)能彈簧被拉長或被壓縮時(shí)，只要在彈性限度內(nèi)都具有彈性勢(shì)能解析：選AD.彈簧的彈性勢(shì)能只與彈簧的勁度系數(shù)和形變量有關(guān)，彈簧的長度為原長時(shí)，形變量為零，彈簧的彈性勢(shì)能最小，A正確?不管彈簧被拉長還是被壓縮，它都具有彈性勢(shì)能，彈性勢(shì)能的大小與兩種情況下彈簧發(fā)生的形變量大小有關(guān)，B、C錯(cuò)誤，D正確..在水平地面上放置一輕質(zhì)彈簧，有一物體從彈簧的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧速度減為零時(shí)（選地面為重力勢(shì)能參考面）（）A.物體的重力勢(shì)能最小B?物體的重力勢(shì)能最大彈簧的彈性勢(shì)能最大彈簧的彈性勢(shì)能最小解析：選AC.速度減為零處，是運(yùn)動(dòng)過程的最低點(diǎn)，也是彈簧壓縮量最大的位置，故A、C正確.在一次“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，人由高空落下到降至最低點(diǎn)的過程中，下列說法中正確的是()重力對(duì)人做正功人的重力勢(shì)能減少了C?橡皮繩對(duì)人做負(fù)功D.橡皮繩的彈性勢(shì)能減少了解析：選ABC.在“蹦極”運(yùn)動(dòng)中，人由高空落下到最低點(diǎn)的過程中，重力方向和位移方向均向下，重力對(duì)人做正功，重力勢(shì)能減少，A、B正確；在人和橡皮繩相互作用的過程中，橡皮繩對(duì)人的拉力向上，人的位移方向向下，橡皮繩的拉力對(duì)人做負(fù)功，橡皮繩的彈性勢(shì)能增加，C正確，D錯(cuò)誤.三、非選擇題彈簧原長l0=15cm,受拉力作用后彈簧逐漸伸長，當(dāng)彈簧伸長到l=20cm時(shí)，作用在彈簧上的力為400N,問：彈簧的勁度系數(shù)k為多少？在該過程中彈力做了多少功？彈簧的彈性勢(shì)能變化了多少？解析：(1)據(jù)胡克定律F=kl得.F400…k=7=005N/m=8000N/m.?005ifm由于F=kl，作出F-l圖象如圖所示，求出圖中陰影面積，即為彈力做功的絕對(duì)值，由于在伸長過程中彈力F方向與位移l方向相反，故彈力F在此過程中做負(fù)功，W=-|X400X0.05J=—10J.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，AEp=10J.答案：(1)8000N/m(2)—10J(3)10J☆12?通過探究得到彈性勢(shì)能的表達(dá)式為Ep=kP，式中k為彈簧的勁度系數(shù)，l為彈簧伸長(或縮短)的長度，請(qǐng)利用彈性勢(shì)能表達(dá)式計(jì)算下列問題.放在地面上的物體上端系在勁度系數(shù)k=400N/m的彈簧上，彈簧的另一端拴在跨過定滑輪的繩子上，如圖所示，手拉繩子的另一端，當(dāng)往下拉0.1m時(shí)物體開始離開地面，繼續(xù)拉繩，使物體緩慢升高到離地h=0.5m高處.如果不計(jì)彈簧重