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  • 2021-05-27 发布

高中物理同步学习方略必修2课后巩固提升7-5

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课 后 巩 固 提 升 巩 固 基 础 ‎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=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.ΔEp<0‎ 解析 开始时弹簧形变量为x1,有kx1=mg.它离开地面时形变量为x2,有kx2=mg,由于x1=x2,所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,故A选项正确.‎ 答案 A ‎6.在水平面上竖直放置一轻弹簧,有一物体在它的正上方自由落下,在物体压缩弹簧速度减为零时(  )‎ A.物体的重力势能最大   B.物体的动能最大 C.弹簧的弹性势能最大 D.弹簧的弹性势能最小 解析 在物体下落过程中,弹簧弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能不断增大,直到物体减速到零时,弹性势能达到最大,故C选项正确.‎ 答案 C 提 升 能 力 ‎7.一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的上端.如图所示,经几次反弹后小球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.小球在A点的速度与h无关 C.小球第一次到达最低点的压缩量与h无关 D.小球第一次到达最低点时弹簧的弹性势能与h有关 解析 物体最后静止于某一点,物体受重力和弹簧弹力平衡,即mg=kx,则压缩量与最初下落高度h无关,但小球第一次到达最低点时弹簧的压缩量与h有关,故D选项正确.‎ 答案 D ‎8.在一次演示实验中,一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球,测得弹簧压缩的距离d跟小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示.由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系,并猜测弹簧的弹性势能Ep跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)(  )‎ 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 A.s=k1d,Ep=k2d B.s=k1d,Ep=k2d2‎ C.s=k1d2,Ep=k2d D.s=k1d2,Ep=k2d2‎ 解析 从数据比较可得出s/d2是一常量,所以说s∝d2,因此也猜想弹簧的弹性势能也与d2成正比.‎ 答案 D ‎9.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 解析 用细绳拴住小球向下摆动时重力做正功,弹力不做功,C项对.用弹簧拴住小球下摆时,弹簧要伸长,重力做正功,因小球轨迹不是圆弧,小球下摆时,弹力方向与速度方向不再垂直,弹力做负功,A、B、D项错.‎ 答案 C ‎10.如图甲所示,物体在力F作用下由静止开始运动,F随物体位移的变化图线如图乙所示,在物体移动‎5m的过程中,力F所做的功为多少?‎ 解析 在Fl图象上一个梯形的面积代表功,所以 W=J=35 J.‎ 答案 35 J ‎11.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.‎ 解析 当F向右拉B时,有F=(mA+mB)a,弹簧拉A的力FT1=mAa=mA,同理,当F向左拉A时,弹簧拉B的力FT2=mB,因为mA=2mB,所以FT1=‎2FT2‎,由F=kx可知,当F向右拉B时弹簧的伸长量大,所以Ep1>Ep2.‎ 答案 Ep1>Ep2‎ ‎12.弹簧原长l0=‎15cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长,当弹簧伸长到l1=‎20cm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== N/m=8 000 N/m.‎ ‎(2)由于F=kx,作出Fx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=-×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

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