人教版 (新课标)必修25.探究弹性势能的表达式课后作业题

这是一份人教版 (新课标)必修25.探究弹性势能的表达式课后作业题，共6页。试卷主要包含了10 m，力F做功2，5 J 500 N/m等内容，欢迎下载使用。

A．如图(甲)，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)，人拉长弹簧过程中弹簧的弹性势能
C．如图(丙)，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)，小球被弹簧向上弹起的过程中，弹簧的弹性势能
2.(2011·石家庄高一检测)如图所示，某同学利用弹弓将石子弹出，在石子弹出过程中，下述说法正确的是( )
A.弹弓橡皮筋收缩，弹力对石子做功
B.石子的动能增加
C.弹弓橡皮筋的弹性势能减少
D.石子的重力势能减小，转化为石子的动能
3．一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
次反弹以后小球落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．小球第一次到达A点时的速度与h无关
C．弹簧在A点的压缩量与h无关
D．h愈小，小球第一次到达A点时的速度愈大
4．一根弹簧的弹力—位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量4 cm的过程中，弹力做功和弹性势能的变化量为( )
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 J
5．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,弹力不做功
B．重力做正功,弹力做正功
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
二、非选择题(本题共2小题，共25分，要有必要的文字叙述)
6．(10分)在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上
端与一个质量为2.0 kg的木块相连而静止，若在木
块上再作用一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移
动0.10 m，力F做功2.5 J.此时木块再次处于平衡
状态，力F的大小为50 N，如图所示，求：
(1)在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量；
(2)弹簧的劲度系数．
7．(15分)(2011·广州高一检测)2010年广州亚运会上黄珊汕获蹦床个人冠军． 在比赛中，如果她受到蹦床对她的弹力的变化规律如图乙所示．
试分析黄珊汕在t4～t5段时间内弹性势能、重力势能怎样变化？t5～t6段时间内又如何变化？
答案解析
1.【解析】选B.形变量变大，弹性势能变大，形变量变小，弹性势能变小.图(甲)中杆的形变先变大后变小，图(丙)和图(丁)中橡皮筋和弹簧的形变减小，形变量变大的只有选项B.
2.【解析】选A、B、C.弹弓橡皮筋收缩产生弹力将石子弹出，弹力对石子做正功，石子动能增加，橡皮筋弹性势能减少，石子上升重力势能增加，A、B、C对，D错.
3．【解析】选C．小球静止在A点时，小球受重力和弹簧对它的支持力作用，且mg＝kx，故C对．x与m、k有关与h无关，故A错.
4．【解析】选C．F-x围成的面积表示弹力做的功.弹力做的功为
5．【解析】选C．用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功，弹力不做功，C对．用弹簧拴住小球向下摆动时，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，A、B、D错．
6．【解析】弹性势能的增加量等于弹力做负功的值，所以求出弹簧弹力做的功是解决问题的关键．
(1)木块下移0.10 m过程中，F与重力的合力等于弹簧弹力，所以力F和重力做功等于弹簧弹性势能的增加量，故弹性势能的增加量为
ΔEp＝WF＋mgh＝(2.5＋2.0×10×0.10) J＝4.5 J.
(2)在未施力F时，弹力与重力平衡
即mg=kh0
加上力F之后平衡时，F+mg=k(h0+h)
解得
答案：(1)4.5 J (2)500 N/m
7．【解析】t4～t5段时间内在空中，不受弹力作用，弹性势能为零，重力势能先变大再变小，t5～t6段时间内与蹦床接触，是先下落又上升的过程．弹性势能先变大再变小，重力势能先变小再变大.
答案：t4～t5段时间内弹性势能为零,重力势能先变大再变小；t5～t6段时间内弹性势能先变大再变小、重力势能先变小再变大．
独具【规律方法】 弹性势能和重力势能
(1)讨论重力势能从分析重力做功入手，讨论弹性势能则从分析弹力做功入手．
(2)重力势能与物体被举起的高度有关，弹性势能与弹簧被拉伸的长度有关．弹力与重力的变化规律不一样，弹性势能与重力势能的表达式也不一样．
(3)计算匀变速直线运动的位移时，将位移分成很多小段，每一小段的速度可近似认为不变，物体在整个过程中的位移等于各小段位移之和．计算拉力所做的功，可将弹簧的形变过程分成很多小段，每一小段的拉力可近似认为是不变的，拉力在整个过程中的功等于各小段功之和．
(4)v-t图象下的相关面积表示位移，F-l图象下的相关面积则表示功．