人教版 (新课标)必修25.探究弹性势能的表达式当堂检测题

这是一份人教版 (新课标)必修25.探究弹性势能的表达式当堂检测题，共4页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1.(2011·沈阳高一检测)如图所示，小明玩蹦蹦杆，在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是( )
A.重力势能减少，弹性势能增大
B.重力势能增大，弹性势能减少
C.重力势能减少，弹性势能减少
D.重力势能不变，弹性势能增大
2.(2011·襄樊高一检测)关于弹性势能，下列说法中正确的是( )
A.任何发生弹性形变的物体，都具有弹性势能
B.任何具有弹性势能的物体，一定发生了弹性形变
C.物体只要发生形变，就一定具有弹性势能
D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关
3.如图所示，一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是( )
A.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
B.物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等
C.弹力做正功，弹簧的弹性势能减小
D.弹力做负功，弹簧的弹性势能增加
4.在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体从它的正上方自由落下，当物体压缩弹簧速度减为零时( )
A.物体的重力势能最大 B.物体的重力势能最小
C.弹簧的弹性势能最大 D.弹簧的弹性势能最小
5.如图所示，质量不计的弹簧一端固定在地面上，弹簧竖直放置，将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放，h1>h2，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ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1、ΔEp2的关系中，正确的一组是( )
A.ΔE1=ΔE2,ΔEp1=ΔEp2
B.ΔE1>ΔE2,ΔEp1=ΔEp2
C.ΔE1=ΔE2,ΔEp1>ΔEp2
D.ΔE1>ΔE2,ΔEp1>ΔEp2
二、非选择题(本题包括3小题，要有必要的文字叙述)
6.如图所示,在光滑的足够长的斜面上有质量分别为mA、mB(mA=2mB)的两木块中间连有轻质弹簧,弹簧处于原长状态,劲度系数为k,A、B同时由静止开始释放,求下滑过程中A、B稳定时弹簧的弹性势能为多少?
7.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？
8.(挑战能力)如图所示，在光滑水平面上有A、B两物体，中间连一弹簧，已知mA=2mB，今用水平恒力F向右拉B，当A、B一起向右加速运动时，弹簧的弹性势能为Ep1，如果用水平恒力F向左拉A，当A、B一起向左加速运动时，弹簧的弹性势能为Ep2，试比较Ep1与Ep2的大小关系.
答案解析
1.【解析】选A.弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功，重力势能减少，故A正确.
2.【解析】选A、B.任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能，任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变，A、B正确；物体发生形变，若非弹性形变，则物体不具有弹性势能，C错误；弹簧的弹性势能除了跟形变量有关，还跟弹簧的劲度系数有关，D错误.
3.【解析】选B、D.由功的计算公式W=Flcsθ知，恒力做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力F=kl是一个变力，所以A不正确.弹簧开始被压缩时弹力小，弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时弹力大，物体移动相同的距离做的功多，故B正确.物体压缩弹簧的过程中，弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反，所以弹力做负功，弹簧的压缩量增大，弹性势能增大，故C错误，D正确.
4.【解析】选B、C.当弹簧压缩到最短时，弹簧的形变量最大，物体所处位置最低，弹簧的弹性势能最大，重力势能最小，故B、C正确，A、D错误.
5.【解析】选B.小球速度最大的条件是弹力等于重力，两种情况下，对应于同一位置，故ΔEp1=ΔEp2，由于h1>h2，所以ΔE1>ΔE2，B正确.
6.【解析】设斜面倾角为θ,A、B稳定时，弹簧伸长量为x,一起运动时加速度为a,
对AB整体有:(mA+mB)gsinθ=(mA+mB)a ①
对A有:mAgsinθ+kx=mAa ②
①②联立可得x=0,
故弹簧弹性势能为0.
答案:0
7.【解析】(1)由得
(2)由于，作出图象如图所示，求出图中阴影面积，即为弹力做功的绝对值，由于在伸长过程中弹力F与位移l方向相反，故弹力做负功，弹力做功
(3)弹性势能变化ΔEp=-W=10 J，ΔEp>0，表示弹性势能增加.
答案：(1)8 000 N/m (2)-10 J (3)增加10 J
【方法技巧】求弹簧弹力做功的三种方法
弹簧的弹力随其形变量变化而变化，故弹簧弹力的功不能用公式W=Fx直接去求.在此总结出求弹簧弹力做的功的三种方法.
方法一：由于弹簧的弹力大小与其形变量成正比，先求出弹力大小随弹簧长度变化的平均值，再利用求弹力做的功.
方法二：先作出弹簧的弹力F与其形变量x的关系图象图，再利用图象与x轴所围面积等于弹力做的功的绝对值的结论来求.
方法三：由于弹力做的功等于弹性势能的变化量，故可先求弹性势能的变化量，从而确定弹力做的功.
8.【解析】当F向右拉B时，有F=(mA+mB)a，弹簧拉A的力；同理，当F向左拉A时，弹簧拉B的力，因为mA=2mB，所以FA=2FB， 由F=kl可知，当F向右拉B时弹簧的伸长量大，所以Ep1>Ep2.
答案：Ep1>Ep2