2017-2018学年高中物理人教版必修2：课时跟踪检测（十五）+探究弹性势能的表达式+word版含解

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1、课时跟踪检测（十五）探究弹性势能的表达式一、基础题㊆熟1.（多选）下列物体中，具有弹性势能的是（）A・被拉长的橡皮筋B.在空中自由下落的球C.被拉细的铜丝D.被弯曲的钢片解析：选AD拉伸的橡皮筋、弯曲的钢片具有弹性势能，自由下落的小球具有重力势能，被拉细的铜丝无弹性势能。2.（多选）关于弹力做功与弹性势能变化的关系，我们在进行猜想时，可以参考对重力做功与重力势能变化的关系的讨论，则下面的猜想有道理的是（）A.弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将增加B.弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少C.弹力做功将引起弹性势

2、能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将增加D.弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将减少解析：选BC弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少；当弹力做负功时，弹性势能将增加。故选项B、C正确。3•—根弹簧的弹力一伸长量图像如图1所示，那么弹簧由伸长量8cm到伸长量4cm的过程中，弹力做的功和弹性势能的变化量为（）F/N/F*6030O48%/cm图1A.3.6J,—3.6JB.—3・6J,3・6JC.1.8J,-1.8JD.-1.8JJ.8J解析：选C尽兀图像中梯形的“面积”表示弹力做的功。FF=

3、x0.08X60J-

4、

5、x0.04X30J=1.8J,此过程弹力做正功，弹簧的弹性势能减小1.8J,故只有C选项正确。4.在光滑的水平面上，物体/以较大速度％向前运动，与以较小速度％向同一方向运动的.连有轻质弹簧的物体B发生相互作用，如图2所示。在相互作用的过程中，当系统的弹性势能最大时（）几—-叽图2A.va>vhB.va=vhC.va5,力、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5=巩时，力、B相距最近，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，故选项B正确。5•如图3所示，轻弹簧下端系一重物，0点为其平衡位置（即重力和弹簧

6、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力点，弹力做功炉第二次把它拉到B点后再让其回到/点，弹力做功炉2,则这两次弹力做功的关系为（）AB图3B・炉］=2昭C・W2=1WXD・WX=W1解析：选D弹力做功的特点与重力做功一样，不用考虑路径，只看起始与终止位置,故D项正确。6.弹簧原长/o=15cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长，当弹簧伸长到A=20cm时，作用在弹簧上的力为400N,问：（1）弹簧的劲度系数R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?F400解析：（1）据胡克定律F=kx得&=匚=005N/m=

7、8000N/m。（2）由于F=kx,作出图像如图所示，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方向与位移x方向相反，故弹力F在此过程中做负功。所以挈=-10J。（3）弹力F做负功，则弹簧弹性势能增加，且做功的多少等于弹性势能的变化量。£=-^=10Jo答案：⑴8000N/m(2)-10J⑶增加10J二、易错题窃明7•如图4所示，质量相等的两木块间连有一弹簧。今用力F缓慢向上提/,直到〃恰好离开地面。开始时力静止在弹簧上面。设开始时弹簧的弹性势能为Epi，〃刚要离开地面时弹簧的弹性势能为励，则关于吊、竝2的大小关系及弹性势能的变化乂卩

8、，下列说法中正确的是（）AB7777777777/777777777777777777/图4A.Epi=Ep2B・坊]>坊2C.A£p>0D・A£p<0解析：选A设开始时弹簧的形变量为Xi,〃刚要离开地面时弹簧的形变量为X2,则有kx2=nigf可得X]=x2,所以Ep}=Ep2fA£*p=O,选项A正确。&如图5所示，一轻弹簧一端固定于0点，另一端系一重物，将重物从与悬点0在同一水平面且弹簧保持原长的/点无初速释放，让它自由摆下。不计空气阻力，在重物由/点摆向最低点B的过程中（）图5A.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

9、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：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。用弹簧拴住小球下摆时，弹簧要伸长，重力做正功，小球轨迹不是圆弧，弹力做负功，A、B、D错。三、能力题您通9•如图6所示，“、方两条斜线分别表示两根劲度系数不同的弹簧所受拉力尸和弹簧伸长量之间的关系。设它们的劲度系数分别为几、际,拉力都为鬥时的弹性势能分别为匕八耳。则下列说法正确的是（）A.ka>kbEa>EbB・kaEbC.ka>khEa

10、选C由F=kl可知，FJ图线的斜率为弹簧的劲度系数，由图可知，ka>khl当拉力