弹性势能参考答案与试题解析.doc

《弹性势能参考答案与试题解析.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、弹性势能参考答案与试题解析　一、选择题（共2小题）1．（2010•福建）如图（甲）所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图（乙）所示，则（　　）　A．t1时刻小球动能最大　B．t2时刻小球动能最大　C．t2～t3这段时间内，小球的动能先增加后减少　D．t2～t3段时间内，小球增加的动能等于弹簧减少的弹性势能考点：弹性势能；动能；动能定

2、理的应用；动能和势能的相互转化．专题：压轴题；定性思想；牛顿运动定律综合专题．分析：小球先自由下落，与弹簧接触后，弹簧被压缩，在下降的过程中，弹力不断变大，当弹力小于重力时，物体加速下降，但合力变小，加速度变小，故做加速度减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后物体由于惯性继续下降，弹力变的大于重力，合力变为向上且不断变大，故加速度向上且不断变大，故物体做加速度不断增大的减速运动；同理，上升过程，先做加速度不断不断减小的加速运动，当加速度减为零时，速度达到最大，之后做加速度不断增大的减速运动，直到小球离开弹簧为止．解答：解：A、t1时刻小球

3、小球刚与弹簧接触，与弹簧接触后，先做加速度不断减小的加速运动，当弹力增大到与重力平衡，即加速度减为零时，速度达到最大，故A错误；B、t2时刻，弹力最大，故弹簧的压缩量最大，小球运动到最低点，速度等于零，故B错误；C、t2～t3这段时间内，小球处于上升过程，先做加速度不断减小的加速运动，后做加速度不断增大的减速运动，故C正确；D、t2～t3段时间内，小球和弹簧系统机械能守恒，故小球增加的动能和重力势能之和等于弹簧减少的弹性势能，故D错误；故选C．点评：本题关键要将小球的运动分为自由下落过程、向下的加速和减速过程、向上的加速和减速过程进行分析处理，同时要能

4、结合图象分析．　2．（2011•河北模拟）在2008年北京奥运会上，俄罗斯著名撑杆跳运动员伊辛巴耶娃以5.05m的成绩第24次打破世界纪录．图为她在比赛中的几个画面，下列说法中正确的是（　　）　A．运动员过最高点时的速度为零　B．撑杆恢复形变时，其弹性势能转化为运动员的机械能　C．运动员助跑阶段，身体中的化学能只转化为人的动能　D．运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功考点：弹性势能；动能定理；动能和势能的相互转化．专题：定性思想；力学知识在生产和生活中的应用．分析：运动员起跳过程中，杆先由直变弯，动能转化为杆的弹性势能，然后杆再由弯变直，弹性势能又转

5、化为重力势能，将运动员抬高．解答：解：A、运动员经过最高点如果速度为零，接下来将会做自由落体运动而碰到杆，故A错误；B、运动员起跳过程中，杆先由直变弯，动能转化为杆的弹性势能，然后杆再由弯变直，弹性势能又转化为机械能，故B正确；C、运动员助跑阶段，运动员消耗了体内的化学能，其中一部分转化为运动员的动能，一部分转化为热能，运动员流汗就可以说明有热能产生，故C错误；D、在上升过程中，杆先在运动员的压力作用下由直变弯，动能转化为杆的弹性势能，然后杆再由弯变直，弹性势能又转化为重力势能，故运动员在上升过程中对杆先做正功后做负功，故D正确．点评：本题关键要明确运

6、动员加速助跑过程和上升过程中的各种能量的转化情况，特别是上升过程，要分为杆弯曲和变直两个过程讨论．　二、解答题（共3小题）（选答题，不自动判卷）3．（2009•崇文区一模）如图所示，质量为m1=1kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触（不拴接），轻弹簧左端固定，且处于原长状态．质量M=3.5kg、长L=1.2m的小车静置于光滑水平面上，其上表面与水平桌面相平，且紧靠桌子右端．小车左端放有一质量m2=0.5kg的小滑块Q．现用水平向左的推力将P缓慢推至B点（弹簧仍在弹性限度内）时，撤去推力，此后P沿桌面滑到桌子边缘C时速度为2m/s，并与小车左

7、端的滑块Q相碰，最后Q停在小车的右端，物块P停在小车上距左端0.5m处．已知AB间距离L1=5cm，AC间距离L2=90cm，P与桌面间动摩擦因数μ1=0.4，P、Q与小车表面间的动摩擦因数μ2=0.1，（g取10m/s2），求：（1）弹簧的最大弹性势能；（2）小车最后的速度v；（3）滑块Q与车相对静止时Q到桌边的距离．考点：弹性势能；牛顿第二定律．专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）根据能量守恒求解弹簧的最大弹性势能（2）物块P与滑块Q碰后最终与小车保持相对静止由动量守恒求解小车最后的速度（3）P与Q碰撞前后动量守恒列出等式，由动能定理求出物块P

8、与滑块Q碰后速度，再由牛顿第二定律和运动学公式求解．解答：解：（1）设弹簧的最大弹性势能为Ep