1、课下能力提升(十七)探究弹性势能的表达式 基础练一、选择题1如图所示的几个运动过程中,物体的弹性势能增加的是()A如图甲,撑杆跳高的运动员上升过程中,杆的弹性势能B如图乙,人拉长弹簧过程中,弹簧的弹性势能C如图丙,用橡皮筋发射出去模型飞机的过程中,橡皮筋的弹性势能D如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能2(2016江门高一检测)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。图中两轻质弹簧原长相等,劲度系数分别为k1、k2。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
2、生改变3如图所示,轻弹簧下端系一重物,O点为其平衡位置(即重力和弹簧弹力大小相等的位置),今用手向下拉重物,第一次把它直接拉到A点,弹力做功W1,第二次把它拉到B点后再让其回到A点,弹力做功W2,则这两次弹力做功的关系为()AW1vb BvavbCvah2,小球触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量E1、E2的关系及弹簧弹性势能的增加量Ep1、Ep2的关系中,正确的一组是()AE1E2,Ep1Ep2BE1E2,Ep1Ep2CE1E2,Ep1Ep2DE1E2,Ep1Ep2二、非选择题6(2016江西高一检测)如图所示,水平弹簧劲度系数k500 N/
3、m。用一外力F(F未画出)推物块,使弹簧压缩10 cm而静止。突然撤去外力F,物块被弹开,那么弹簧对物块做多少功?弹性势能的变化量是多少?(弹簧与物块没连接) 提能练一、选择题1如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中()A重力做正功,弹簧弹力不做功B重力做正功,弹簧弹力做正功C重力不做功,弹簧弹力不做功,弹性势能不变D重力做正功,弹簧弹力做负功,弹性势能增加2多选(2016珠海高一检测)弹簧的一端固定,原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力,关于拉力做
4、功(或弹簧克服拉力做功)与弹性势能变化的关系,以下说法中正确的是()A拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能增加B拉力对弹簧做正功,弹簧的弹性势能减少C弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能增加D弹簧克服拉力做功,弹簧的弹性势能减少3一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他运动的速度v随时间t变化的图象如图所示,图中只有Oa段和cd段为直线。则根据该图象可知,蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为()A仅在t1到t2的时间内B仅在t2到t3的时间内C在t1到t3的时间内D在t1到t5的时间内4如图所示,a、b两条斜线分别表示两根劲度系数不同
5、的弹簧所受拉力F和弹簧伸长量之间的关系。设它们的劲度系数分别为ka、kb,拉力都为F1时的弹性势能分别为Ea、Eb。则下列说法正确的是()AkakbEaEb BkaEbCkakbEaEb DkakbEavb,A、B就有相对运动,弹簧就会被压缩,弹力做负功,弹性势能增加,当vavb时,A、B相距最近,弹簧的形变量最大,弹性势能最大,B正确。5解析:选B小球速度最大时弹簧的弹力大小等于小球所受的重力,两种情况,对应于同一位置,则Ep1Ep2,由于h1h2,所以E1E2,B正确。6解析:弹簧的弹力是变力,不能直接用WFlcos 进行计算。但由于弹簧的弹力遵循胡克定律,可以作出胡克定律的图象表示功,弹
6、开过程弹力逐渐减小,当恢复原长时弹力为零,根据胡克定律,弹簧被压缩10 cm 时,FF弹kl50 N,可作物块的受力与位移的关系如图,根据力位移图象所围面积表示在这一过程中的功,有W500.1 J2.5 J由弹力做功与弹性势能变化的关系可知,弹性势能的变化量EpW2.5 J答案:2.5 J减少2.5 J提能练1解析:选D在重物由A点摆向最低点B的过程中,重力做正功,弹簧伸长,弹力做负功,弹性势能增加,故D正确,A、B、C错误。2解析:选AC拉力对弹簧做正功,则弹簧对外做负功,即弹簧克服拉力做功,此时弹性势能增加,故A、C正确,B、D错误。3解析:选C小孩从高处落下,在0t1时间内小孩只受重力作
7、用;在t1t2时间内加速度减小,说明小孩又受到了弹力作用,蹦床受到压力;t3时刻,小孩的速度为零,蹦床受到的压力最大,弹性势能也最大;t3时刻后小孩被反弹,蹦床的弹性势能减小。故选项C正确。4解析:选C由Fkl可知,Fl图线的斜率为弹簧的劲度系数,由图可知,kakb,当拉力为F1时,两弹簧的形变量为la,lb,可得:Eakala2,Eb,可得EaEb,故C正确。5解析:选ABC整个过程中,重力一直做正功,重力势能一直减小;人从高空落下到弹性绳子达到原长的过程中,弹性绳子不做功,此后弹性绳子一直做负功,弹性势能一直增加,A、B、C正确。6解析:由题意知弹簧的最大伸长量x0.1 m则最大弹性势能Epkx24000.12 J2 J此过程中拉力做的功与弹力做的功数值大小相等,则有W1W弹|Ep|2 J刚好离开地面时有GFkx4000.1 N40 N则物体缓慢升高时F40 N物体上升h0.5 m,拉力克服重力做功W2FhGh400.5 J20 J拉力共做功WW1W220 J2 J22 J答案:22 J2 J