发布时间 : 星期一 文章人教版高中物理必修二检测：课时训练17探究弹性势能的表达式 Word版含答案更新完毕开始阅读3a8d55b47ed5360cba1aa8114431b90d6c8589a3
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 解析:用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功,弹力不做功,C对。用弹簧拴住小球下摆时,弹簧要伸长,重力做正功,且做功多,小球轨迹不是圆弧,弹力做负功,弹性势能增加,所以A、D错,B对。 答案:BC
6.(多选)如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端在水平力F作用下缓慢拉伸了x。关于拉力F、弹性势能Ep随伸长量x的变化图象正确的是( )
解析:因为是缓慢拉伸,所以拉力始终与弹簧弹力大小相等,由胡克定律知F=kx,F-x图象为倾斜直线,A对,B错。因为Ep∝x2,所以D对,C错。 答案:AD
7.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,劲度系数大的弹簧产生的弹力大 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
解析:弹簧劲度系数k越大,则向右压缩单位长度弹力越大,物体减速越快,缓冲效果越好,A错误;由牛顿第三定律可知两弹簧弹力总是大小相等,B错误;由于k1x1=k2x2,k1≠k2,所以x1≠x2,又因原长相等,故压缩后两弹簧的长度不相等,C错误;垫片向右移动时,弹簧形变量越来越大,弹性势能越来越大,D正确。 答案:D 8.(多选)
如图所示,一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中以下说法正确的是 (A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B.物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不相等 C.弹力做正功,弹簧的弹性势能减小 D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加
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)
解析:由功的计算公式W=Flcos θ知,恒力做功时,做功的多少与物体的位移成正比,而弹簧对物体的弹力是一个变力F=kl,所以A错误。弹簧开始被压缩时弹力小,物体移动相同位移,弹力做
的功也少,弹簧的压缩量变大时,弹力也变大,物体移动相同的距离做的功多,故B正确。物体压缩弹簧的过程,弹力做负功,弹簧的压缩量增大,弹性势能增大,故C错误,D正确。 答案:BD
9.如图所示,水平弹簧的劲度系数k=500 N/m,现用一外力推处于光滑水平面上的物块,使弹簧压缩10 cm时物块静止。弹簧与物块未连接,突然撤去外力F,物块被弹开,那么弹簧对物块做了多少功?
解析:物块被弹开的过程中,弹力做功,做功的多少等于弹性势能的减少量
W弹=-ΔEp=kx2=×500×0.12 J=2.5 J。 答案:2.5 J
10.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,求:
(1)弹簧的劲度系数k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)根据胡克定律F=kl,得k= N/m=8 000 N/m。
(2)由于F=kl,作出F-l图象如图所示。求出图中的阴影面积,即为弹力做功的绝对值,由于在伸长过程中弹力F的方向与位移l的方向相反,故弹力F在此过程中做负功,W=-×0.05×400 J=-10 J。
(3)弹力F做负功,则弹簧弹性势能增加,且做功的多少等于弹性势能的变化量,ΔEp=10 J。 答案:(1)8 000 N/m (2)-10 J (3)增加10 J
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