人教版物理必修二第七章第五节探究弹性势能的表达式 同步练习
试卷更新日期：2015-10-21 类型：同步测试
一、选择题（共15小题）
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1. 关于弹簧的弹性势能，下列说法不正确的是( )。A、弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸(或压缩)的长度有关 B、弹簧的弹性势能跟弹簧的劲度系数有关 C、同一弹簧，在弹性限度内，形变量越大，弹性势能越大 D、弹性势能的大小跟使弹簧发生形变的物体有关2. 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3. 在巴塞罗那奥运会上，运动员用带火的弓箭点燃奥运圣火，这个过程中( )A、箭能射出去是因为箭具有弹性势能 B、弓拉得越紧，运动时的弹性势能越大 C、弓拉得越紧，弓的弹性势能越大 D、弓拉得越紧，弓上的箭的弹性势能越大4. 如图所示，小明玩蹦蹦竿，在小明将蹦蹦竿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情况是( )。A、重力势能减少，弹性势能增加 B、重力势能增加，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，弹性势能增加5. 如图所示的几个运动过程，物体弹性势能一直增加的是( )
A、如图甲所示，在跳高运动员从压杆到杆伸直的过程中杆的弹性势能 B、如图乙所示，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能 C、如图丙所示，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、如图丁所示，在小球被弹簧向上弹起的过程中弹簧的弹性势能6. 关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考对重力做功与重力势能的关系的讨论。下面的猜想有道理的是( )A、弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将增加 B、弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少 C、弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将增加 D、弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将减少7. 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，下列说法中正确的是( )
A、Ep1=Ep2 B、Ep1>Ep2 C、Ep1<Ep2 D、不能判断8. 自由下落的小球，从接触竖直放置的轻弹簧开始，到压缩弹簧至最大形变的过程中，以下说法正确的是( )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9. 如图所示，一根轻弹簧下端固定，竖立在水平面上。其正上方A位置有一个小球。小球从静止开始下落，在B位置接触弹簧的上端，在C位置所受弹力大小等于重力，在D位置速度减小到零。小球下降阶段，下列说法中不正确的是( )。
A、在B位置小球速度最大 B、在C位置小球速度最大 C、从A→C位置，小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加 D、从A→D位置，小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加10. 一根弹簧的弹力—位移图象如图所示，那么弹簧由伸长量为8 cm 收缩到伸长量为4 cm 的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量分别为（ ）
A、3.6 J，-3.6 J B、-3.6 J，3.6 J C、1.8 J，-1.8 J D、-1.8 J，1.8 J11. 一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，则( )．
A、h愈大，弹簧在A点的压缩量愈大 B、弹簧在A点的压缩量与h无关 C、h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大 D、小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大12. 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，两弹簧的弹性势能都减少13. 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说法中正确的( )．
A、Ep1＝Ep2 B、Ep1＞Ep2 C ． ΔEp＞0 C、ΔEp＜014.如图所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力F作用下缓慢被压缩了x。关于压力F、弹簧的弹性势能Ep随弹簧的压缩量x的变化图线，以下图象中正确的是( )。
A、
B、
C、
D、
15. 如图所示，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少 B、弹簧的弹性势能逐渐增加 C、弹簧的弹性势能先增加后减少 D、弹簧的弹性势能先减少后增加二、填空题（共5小题）
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16. 在猜想弹性势能可能与哪几个物理量有关的时候，有人猜想弹性势能可能与弹簧的劲度系数k、弹簧的伸长量x有关，但究竟是与x的一次方，还是x的二次方，还是x的三次方有关呢?请完成下列练习以帮助思考。
①若弹性势能Ep∝kx ， 由于劲度系数k的单位是N/m ， 弹簧伸长量x的单位是m ， 则kx的单位是。
②若弹性势能Ep∝kx2 ， 由于劲度系数k的单位是N/m ， 弹簧伸长量x的单位是m ， 则kx2的单位是。
③若弹性势能Ep∝kx3 ， 由于劲度系数k的单位是N/m ， 弹簧伸长量x的单位是m ， 则kx3的单位是。
从①②③中对单位的计算，你可以得到的启示：。
17.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转动的轻杆，且摆到某处即能停在该处；另有一小钢球．现要利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．
② 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 重力势能的测量，进而转化为对 质量和 上升高度的直接测量．
18.为了测定一根轻弹簧压缩最短时储存的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：
①需要直接测定的物理量是 小球质量m ， 小球平抛运动的水平位移s和高度h
②计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep= （用直接测量的量表示）
19. 如图 （甲） 所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图 （乙）所示，则（哪个时间段）小球动能最大
20.如图所示，在光滑水平面上有A、B两球，中间连一弹簧，A球固定，今用手拿住B球将弹簧压缩一定距离，然后释放B球，在B球向右运动到最大距离的过程中，B球的加速度将 ， B球的速度将 ， 弹簧的弹性势能将 ．
三、解答题（共5小题）
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21. 弹簧原长为l0 ， 劲度系数为k。用力把它拉到伸长量为l ， 拉力所做的功为W1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l ， 拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2。试求W1与W2的比值。22. 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测量实验。
(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)23. 如图所示，在光滑水平面上有A、B两球，中间连一弹簧，A球固定，现用手拿住B球将弹簧压缩一定距离，然后释放B球，在B球向右运动到最大距离的过程中，
(1)、B球的加速度怎样变化？(2)、B球的速度怎样变化？(3)、弹簧的弹性势能怎样变化？24.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；另有一小钢球。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。25. 为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设为定值)，某同学经查阅资料知，一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中，弹力做功为kx2 ， 于是他设计了以下实验。
第一步：如图所示，将弹簧的一端固定在竖直墙上，弹簧处于原长时另一端在A点。现推动滑块将弹簧压缩至B点，松手后滑块在水平桌面上运动一段距离，到达C点时停止。
第二步：将滑块挂在竖直放置的弹簧下，弹簧伸长后保持静止状态。
回答下列问题：
(1)、对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述，下列说法正确的是______A、当弹簧恢复原长时，滑块的加速度达最大值 B、当弹簧恢复原长时，滑块的速度达最大值 C、滑块的加速度先增大后减小，然后保持不变 D、滑块的加速度先减小后增大，然后保持不变(2)、你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是（写出名称并用符号表示）： ．(3)、用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ= ．