人教版 (新课标)必修25.探究弹性势能的表达式课时练习

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1．弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关( )


A．弹簧的长度


B．弹簧的劲度系数


C．弹簧的形变量


D．弹簧的原长


解析 弹簧的弹性势能的表达式为Ep＝eq \f(1,2)kx2，其中k为弹簧的劲度系数，x为弹簧的形变量，故B、C选项正确．


答案 BC


2．在探究弹力与弹簧伸长的关系实验中，通过实验作出弹簧弹力F(N)与弹簧的伸长量x(m)的关系曲线，如下图中正确的是( )





解析 由胡克定律F＝kx可知B选项正确．


答案 B


3．如图所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面连一轻弹簧，





用手拉着弹簧上端将物体缓慢提高h.若不计物体动能的改变和弹簧重力，则人做的功( )


A．等于mgh B．大于mgh


C．小于mgh D．无法确定


解析 在物体被缓慢提高h的过程中，人所做的功一部分增加了物体的重力势能mgh，另一部分增加了弹簧的弹性势能，故B选项正确．


答案 B





4．如图所示，轻弹簧下端系一重物，O点为其平衡位置，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( )


A．W1Ep2


C．ΔEp>0 D．ΔEpEp2.


答案 Ep1>Ep2


13．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，问：


(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)由F＝kx得，


k＝eq \f(F,x)＝eq \f(400,0.05) N/m＝8 000 N/m.


(2)由于F＝kx，作出F－x图象．


如图所示求出图中阴影的面积，即为弹力做功的绝对值，由于伸长过程中弹力F与x方向相反，故弹力做负功，


W＝－eq \f(1,2)×400×0.05 J＝－10 J.





(3)弹性势能的变化ΔEp＝－W，即ΔEp＝10 J>0，表示弹性势能增加10 J.


答案 (1)8 000 N/m


(2)－10 J


(3)增加10 J


实验次数
1
2
3
4
d/cm
0.50
1.00
2.00
4.00
s/cm
4.98
20.02
80.10
319.5