物理（人教版必修2）練習第7章第5節(jié)探究彈性勢能的表達式（活頁作業(yè)）

活頁作業(yè)(十五)探究彈性勢能的表達式(15分鐘50分)一、選擇題(每小題5分，共35分)1．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，小明的重力勢能、彈簧的彈性勢能的變化是()A．重力勢能減少，彈性勢能增大 B．重力勢能增大，彈性勢能減少C．重力勢能減少，彈性勢能減少 D．重力勢能不變，彈性勢能增大解析：彈簧向下壓縮的過程中，彈簧壓縮量增大，彈性勢能增大；重力做正功，重力勢能減少，故選項A正確．答案：A2．關(guān)于彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是()A．當彈簧變長時，它的彈性勢能一定增大B．當彈簧變短時，它的彈性勢能一定減小C．若選彈簧自然長度時的勢能為0，則其他長度的勢能均為正值D．若選彈簧自然長度的勢能為0，則伸長時彈性勢能為正值，壓縮時彈性勢能為負值解析：如果彈簧原來處在壓縮狀態(tài)，當它變長時，它的彈性勢能應該減小，當它變短時，它的彈性勢能應該增大，在原長處它的彈性勢能最小，選項A、B錯誤；由于彈簧處于自然長度時的彈性勢能最小，若選彈簧自然長度時的勢能為0，則其他長度的勢能均為正值，選項C正確，選項D錯誤．答案：C3．關(guān)于彈性勢能，下列說法正確的是()A．只有彈簧發(fā)生彈性形變時才具有彈性勢能，其他物體發(fā)生彈性形變時是不會有彈性勢能的B．彈簧伸長時有彈性勢能，壓縮時沒有彈性勢能C．在彈性限度范圍內(nèi)，同一個彈簧形變量越大，彈性勢能就越大D．火車車廂底下的彈簧比自行車座底下的彈簧硬，則將它們壓縮相同的長度時，火車車廂底下的彈簧具有的彈性勢能小解析：將各項逐項分析如表所示：選項內(nèi)容分析結(jié)論A所有發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能×B彈簧伸長和壓縮時都具有彈性勢能×C根據(jù)彈性勢能的表達式Ep＝eq\f(1,2)kl2√D火車車廂底下的彈簧比自行車車座底下的彈簧勁度系數(shù)大，所以壓縮相同長度時火車車廂底下的彈簧具有的彈性勢能大×答案：C4．一根彈簧的彈力—位移圖象如圖所示，那么彈簧由伸長量8cm到伸長量4cmA．3.6J，－3.6J B．－3.6J,3.6JC．1.8J，－1.8J D．－1.8J,1.8J解析：彈簧在拉伸狀態(tài)下變短時，彈力做正功，且做的功等于Feq\a\vs4\al(-)x圖象與x坐標軸圍成的面積，故W＝eq\f(1,2)×(30＋60)×0.04J＝1.8J，據(jù)W＝－ΔEp知，彈簧彈性勢能的變化量ΔEp＝－1.8J，選項C正確．答案：C5．(多選)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(選地面為重力勢能參考面)()A．物體的重力勢能最小 B．物體的重力勢能最大C．彈簧的彈性勢能最大 D．彈簧的彈性勢能最小解析：物體壓縮彈簧速度減為零時，高度最低，所以重力勢能最??；形變量最大，所以彈性勢能最大，選項A、C正確．答案：AC6．(多選)關(guān)于彈性勢能，下列說法正確的是()A．發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能B．只有彈簧在發(fā)生彈性形變時才具有彈性勢能C．彈簧彈力對物體所做的功等于彈簧彈性勢能的減少量D．物體克服彈簧的彈力所做的功等于物體彈性勢能的增加量解析：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，都具有彈性勢能，選項A正確，選項B錯誤；彈簧彈力做功與彈性勢能變化之間有W＝－ΔEp，選項C正確；物體克服彈簧的彈力所做的功應該等于彈簧彈性勢能的增加量，而不是物體彈性勢能的增加量，故選項D錯誤．答案：AC7．(多選)關(guān)于彈簧的彈性勢能，下列說法正確的是()A．彈簧的彈性勢能跟拉伸(或壓縮)的長度有關(guān)B．彈簧的彈性勢能跟彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)C．同一彈簧，在彈性限度內(nèi)，形變量越大，彈性勢能越大D．彈性勢能的大小，跟使彈簧發(fā)生形變的物體有關(guān)解析：彈簧的彈性勢能與勁度系數(shù)有關(guān)，與拉伸(或壓縮)的長度有關(guān)．答案：ABC二、非選擇題(15分)8．為探究橡皮條被拉伸到一定長度過程中，彈力做功和橡皮條在一定長度時具有的彈性勢能的關(guān)系(其中橡皮條的彈性勢能的表達式為Ep＝eq\f(1,2)kl2，k是勁度系數(shù))，某同學在準備好橡皮條、彈簧測力計、坐標紙、鉛筆、直尺等器材后，進行了以下操作：a．將橡皮條的一端固定，另一端拴一繩扣，用直尺從橡皮條的固定端開始測量橡皮條原長l0，記錄在表格中；b．將彈簧測力計掛在繩扣上，測出在不同拉力F1、F2、F3……的情況下橡皮條的長度l1、l2、l3……c．以橡皮條的伸長量Δl為橫坐標，以對應的拉力F為縱坐標，在坐標紙上建立坐標系，描點、并用平滑的曲線作出Feq\a\vs4\al(-)Δl圖象；d．計算出在不同拉力時橡皮條的伸長量Δl1、Δl2、Δl3……e．根據(jù)圖線求出外力克服橡皮條的彈力做的功；f．根據(jù)彈性勢能的表達式Ep＝eq\f(1,2)kl2求出橡皮條具有的彈性勢能．(1)以上操作合理的順序是_____________________________________；(2)實驗中，該同學作出Feq\a\vs4\al(-)Δl圖象如圖所示，從圖象可求出Δl＝9cm過程中外力克服橡皮條彈力做功約為________J，計算出Δl＝9cm時橡皮條具有的彈性勢能約為__________J．(保留兩位有效數(shù)字(3)由實驗可得出的結(jié)論是__________________________________．解析：(1)進行實驗時在明確實驗的原理的前提下，本著先安裝器材，然后進行實驗，再進行數(shù)據(jù)處理，最后整理器材的原則進行，故該實驗的實驗步驟為abdcef．(2)根據(jù)圖象可知，當Δl＝9cm時彈簧彈力為F＝2.5N，由圖可知彈簧彈力與彈簧伸長量成正比，因此彈簧的平均力為eq\x\to(F)＝1.25N，因此克服彈力做功為eq\x\to(F)Δl＝1.25