《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》模擬試題

《探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式》試題1.如圖所示的幾個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，物體彈性勢(shì)能增加的是()A.如圖甲，跳高運(yùn)動(dòng)員從壓桿到桿伸直的過(guò)程中，桿的彈性勢(shì)能B.如圖乙，人拉長(zhǎng)彈簧過(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【解析】選B。形變量變大，彈性勢(shì)能變大，形變量變小，彈性勢(shì)能變小。圖甲中桿的形變先變大后變小，圖丙和圖丁中橡皮筋和彈簧的形變量減小，形變量變大的只有圖乙，故選項(xiàng)B正確。2.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)木塊A靜止在彈簧上面。設(shè)開始時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能為Ep1，B剛要離開地面時(shí)，彈簧的彈性勢(shì)能為Ep2，則關(guān)于Ep1、Ep2大小關(guān)系及彈性勢(shì)能變化ΔEp說(shuō)法中正確的是()=Ep2 >Ep2 C.ΔEp>0 D.ΔEp【解析】選A。開始時(shí)彈簧形變量為x1，有kx1=mg，設(shè)B離開地面時(shí)形變量為x2，有kx2=mg。由于x1=x2，所以Ep1=Ep2，ΔEp=0，A對(duì)。3.(多選)如圖所示，一輕彈簧一端固定于O點(diǎn)，另一端系一小球，讓它從彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速度釋放，不計(jì)空氣阻力，在小球由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B的過(guò)程中()A.重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能減少B.重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能增加C.若用與彈簧原長(zhǎng)相等的細(xì)繩代替彈簧后，重力做正功，彈力不做功D.若用與彈簧原長(zhǎng)相等的細(xì)繩代替彈簧后，重力做功不變，彈力不做功【解析】選B、C。小球下擺時(shí)，重力做正功，彈簧要伸長(zhǎng)，彈力做負(fù)功，因此重力勢(shì)能減少，彈性勢(shì)能增加，A錯(cuò)，B對(duì)。用細(xì)繩代替彈簧向下擺動(dòng)，彈力由于始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直而不做功，重力仍然做正功，由于小球下降高度減小，重力做功減小，C對(duì)，D錯(cuò)。4.(多選)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的變化圖線，其中正確的是()【解析】選A、D。由胡克定律知F=kx，F(xiàn)-x圖像為傾斜直線，A對(duì)，B錯(cuò)。因?yàn)镋p=kx2，即Ep∝x2，所以D對(duì)，C錯(cuò)。5.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(guò)程中，小球重力勢(shì)能的減少量ΔE1、ΔE2的關(guān)系及彈簧彈性勢(shì)能的增加量ΔEp1、ΔEp2的關(guān)系中，正確的一組是()A.ΔE1=ΔE2，ΔEp1=ΔEp2B.ΔE1>ΔE2，ΔEp1=ΔEp2C.ΔE1=ΔE2，ΔEp1>ΔEp2D.ΔE1>ΔE2，ΔEp1>ΔEp2【解題指南】解答該題要注意以下三點(diǎn)：(1)小球速度最大時(shí)，它的加速度為零。(2)重力(彈性)勢(shì)能與重力(彈力)做功的關(guān)系。(3)對(duì)于同一彈簧，若形變量相同，則彈性勢(shì)能相同?！窘馕觥窟xB。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ΔEp1=ΔEp2，由于h1>h2，所以ΔE1>ΔE2，B正確。6.(2022·昆明高一檢測(cè))一根彈簧的彈力—位移圖像如圖所示，那么彈簧由伸長(zhǎng)量8cm到伸長(zhǎng)量4cm的過(guò)程中，彈力做功和彈性勢(shì)能的變化量為()A.3.6J， ，， ，【解析】選C。彈簧在拉伸狀態(tài)下變短時(shí)，彈力做正功，且做的功等于F-x圖像與x坐標(biāo)軸圍成的面積，故W=×(30+60)×=，據(jù)W=-ΔEp知，彈簧彈性勢(shì)能的變化量ΔEp=，C項(xiàng)正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】彈簧原長(zhǎng)l0=15cm，受拉力作用后彈簧逐漸伸長(zhǎng)，當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到l1=20cm時(shí)，作用在彈簧上的力為400N，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？【解析】(1)由F=kl得k==N/m=8000N/m。(2)由于F=kl，作出F-l圖像如圖所示，求出圖中陰影面積，即為彈力做功的絕對(duì)值，由于在伸長(zhǎng)過(guò)程中彈力F與位移l方向相反，故彈力