探究弹性势能的表达式
![](file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image002.jpg)
基础夯实 ![](file:///C:/Users/ADMINI~1/AppData/Local/Temp/msohtml1/01/clip_image006.jpg)
一、选择题(1~4题为单选题,5题为多选题)
1.关于物体的弹性势能,下面说法中正确的是( C )
A.任何发生形变的物体都具有弹性势能
B.拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
C.拉伸长度相同时,k越大的弹簧,弹性势能越大
D.弹簧变长时,它的弹性势能一定变大
解析:发生弹性形变或虽然不是弹性形变,但存在一定的恢复形状的趋势的情况下,物体才具有弹性势能,A错。由Ep=kΔl2知Δl相同时,k大,Ep就大,拉伸与压缩量Δl相同时,Ep相同,C对B错。处于压缩状的弹簧变长但依然为压缩状态时x变小,Ep减小,D错。
2.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( C )
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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:重力做正功,弹簧弹力做负功,选项A、B错误,若用等长细绳代替重力做功,弹力不做功,但重力做的功不同,选项C正确,D错误。
3.在光滑的水平面上,物体A以较大速度va向前运动,与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用,如图所示。在相互作用的过程中,当系统的弹性势能最大时( B )
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A.va>vb B.va=vb
C.va<vb D.无法确定
解析:当两物体A、B第一次相距最近时,va=vb,弹簧压缩量最大,弹性势能最大, B正确。
4.蹦极是一项户外休闲活动。体验者站在约40 m以上高度的位置,用原长为20 m的弹性绳固定住后跳下,落地前弹起,反复弹起落下。忽略空气阻力的影响,在人的整个运动过程中,以下说法正确的是( C )
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A.第一次下落过程中,游客能体验失重感的位移为20 m
B.第一次下落20 m后,游客开始做减速运动
C.当游客下落到最低点时,弹性绳的弹性势能最大
D.第一次到达最低点的瞬间,人的重力势能为零
解析:在绳子向上的拉力等于重力的位置,人的加速度为零,该位置以上做加速运动,该位置以下做减速运动,故A、B错;人到最低点时弹性绳形变量最大,则弹性绳的弹性势能最大,故C正确;重力势能与零势能面的选取有关,D错误。
5.如图所示,弹簧的一端固定在墙上,另一端在水平力F作用下在弹性限度内缓慢拉伸了x。关于拉力F、弹性势能Ep随伸长量x的变化图像可能正确的是( AD )
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解析:因为是缓慢拉伸,所以拉力始终与弹簧弹力大小相等,由胡克定律F=kx,F-x图像为倾斜直线,A对,B错。因为Ep∝x2,所以D对,C错。
二、非选择题