逍遥学能 2019-01-24 14:54
弹性势能 (2)
1． .将弹簧拉长或压缩时，通过对弹簧做功，其他形式的能可以转化为弹性势能。一弹簧从原长被拉伸6cm，拉力做功1.8J，此时弹簧具有的弹性势能为 J。这一弹簧从原长被压缩4cm，弹力做功-0.8J，这时弹簧具有的弹性势能为 J。
2． 讨论弹性势能，要从下述问题的分析入手的是（ ） A． 重力做功 B. 弹力做功 C. 弹簧的劲度系数 D. 弹簧的形变量
3． 关于弹性势能，下列说法正确的是：
A、弹性势能可以与其他形式的能发生相互转化 B、弹性势能的单位是焦
C、弹性势能是标量 D、弹性势能增大时，重力势能一定减少
4． 处于下列运动状态的物体具有势能的有（ ）
A 两物体把弹簧压缩
B 平直公路上匀速行驶的汽车
C 游船静止于水面
D 空中的飞鸟
5． 弹簧的原长为l0，劲度系数为k，用力把它拉到伸长量为Δx，拉力所做的功为W1；继续拉弹簧，使弹簧在弹性限度内再伸长l，拉力在继续拉伸的过程中所做的功为W2.试求W1与W2的比值．
6． 根据功是 可知，弹性势能的变化量与拉力对弹簧做功的关系为 ．
7． 探究弹簧的弹性势能跟弹簧的形变量的关系某同学为了研究弹簧的弹性势能Ep,跟弹簧的形变量x之间的关系,设计了这样一个实验:在固定于地面的光滑的桌面上靠近桌边处,将弹簧的一端固定,用一只小球压缩弹簧,然后释放小球弹出,小球弹出后刚好离开桌面做平抛运动,测出弹簧的压缩量x,测出小球被弹出时的速度,算出对应的动能Ek（认为等于弹簧的弹性势能）,从而研究Ep和x间的函数关系.该实验中除上述器材外还需的测量仪器有: ,必须测量的物理量有 .
8． 在一次演示实验中，一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体，测得弹簧被压缩的距离d和小物体在粗糙水平面上滑动的距离x如下表所示。由此表可以归纳出小物体滑动的距离x跟弹簧被压缩的距离d之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能Ep跟弹簧被压缩的距离d之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量，且在此过程中弹簧的弹性势能全部转化为克服摩擦力所做的功)( )
实验次数1234
d/cm0.501.002.004.00
x/cm4.9820.0280.10319.5
A．x＝k1d，Ep＝k2d B．x＝k1d，Ep＝k2d2 C．x＝k1d2，Ep＝k2d D．x＝k1d2，Ep＝k2d2
9． 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
10． 同学们通过实验探究，得到了在发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系．下列说法中能反映正确的探究结果的是（ ） A．弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成正比 B．弹簧的弹力跟弹簧的伸长量成反比 C．弹簧的弹力跟弹簧的伸长量的平方成正比 D．弹簧的弹力跟弹簧的伸长量无关
参考答案：
1． 答案： 1.8、0.8
解析：
2． 答案： B
解析：
3． 答案： ABC
解析：
4． 答案： AD
解析：
5． 答案： 1∶3
解析： 拉力F与弹簧的伸长量Δx成正比，故在F－x图象中是一条倾斜直线，如图21－3所示，直线下的相关面积表示功的大小．其中，线段OA下的三角形面积表示第一个过程中拉力所做的功W1，线段AB下的梯形面积表示第二个过程中拉力所做的功W2.显然，两块面积之比为1∶3，即W1∶W2＝1∶3.
6． 答案： 能量变化的量度 大小相等
解析：
7． 答案： 刻度尺 、天平 水平距离s、桌面的高度h、弹簧的形变量x、小球的质量m
解析：
8． 答案： D
解析： 由题表信息知d1＝0.50 cm＝d0，x1＝x0，则d2＝2d0，x2＝4x0，d3＝4d0，x3＝16x0…则可归纳为x＝k1d2；又由能量转化知Ep＝μmgx＝μmgk1d2，由于μmgk1为恒量，故Ep可写作Ep＝k2d2，D正确。
9． 答案： BC
解析： 弹簧的弹性势能的表达式为Ep＝kx2／２，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．
10． 答案： A
解析： 考点：弹性形变和范性形变；胡克定律；弹性势能．
专题：实验题；弹力的存在及方向的判定专题．
分析：本题研究弹簧的弹力与弹簧伸长量的关系，根据胡克定律进行分析即可．
解答：解：根据胡克定律可知，发生弹性形变时，弹簧的弹力与弹簧伸长量成正比，不是成反比，也不是与伸长量的平方成正比．故A正确，BCD错误．
故选A
点评：本题的解题关键是要掌握胡克定律，即弹簧的弹力与弹簧伸长量成正比．