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1、課時作業(yè)(十五) 探究彈性勢能的表達(dá)式
A組:基礎(chǔ)落實(shí)練
1.(多選)關(guān)于彈性勢能,下列說法中正確的是( )
A.發(fā)生形變的物體都具有彈性勢能
B.彈性勢能是一個標(biāo)量
C.在國際單位制中,彈性勢能的單位是焦耳
D.彈性勢能是狀態(tài)量
解析:只有發(fā)生彈性形變的物體才具有彈性勢能,所以A錯誤.彈性勢能是一個標(biāo)量,在國際單位制中,其單位是焦耳,彈性勢能是一個狀態(tài)量,B、C、D正確.
答案:BCD
2.如圖所示,一輕彈簧一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球,將小球從與懸點(diǎn)O在同一水平面且使彈簧保持原長的A點(diǎn)無初速度地釋放,讓它自由擺下,不計(jì)空氣阻力,在小球由A點(diǎn)擺向最低點(diǎn)B
2、的過程中( )
A.重力做正功,彈力不做功
B.重力做正功,彈力做正功
C.若用與彈簧原長相等的細(xì)繩代替彈簧后,重力做正功,彈力不做功
D.若用與彈簧原長相等的細(xì)繩代替彈簧后,重力做功不變,彈力不做功
解析:用細(xì)繩拴住小球向下擺動時重力做正功,彈力不做功,C對.用彈簧拴住小球下擺時,彈簧要伸長,重力做正功,且做功多,小球軌跡不是圓弧,彈力做負(fù)功,A、B、D錯.
答案:C
3.(多選)如圖所示,一根輕彈簧下端固定,豎立在水平面上.其正上方A位置有一個小球.小球從靜止開始下落,在B位置接觸彈簧的上端,在C位置小球所受彈力大小等于重力,在D位置小球速度減小到零.小球下降階段,下列
3、說法正確的是( )
A.在B位置小球速度最大
B.在C位置小球速度最大
C.從A→C位置小球重力勢能的減少量小于重力做的功
D.從A→D位置小球重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
解析:由受力情況可知,小球從A到C做加速運(yùn)動,從C到D做減速運(yùn)動,C點(diǎn)時速度最大,A錯、B對.從A→C,小球減小的重力勢能等于重力做的功,C錯.從A→D,小球減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢能,所以D對.
答案:BD
4.(多選)如圖是玩家玩“蹦極”游戲的真實(shí)照片,玩家將一根長為AB的彈性繩子的一端系在身上,另一端固定在高處,然后從高處跳下,其中AB為彈性繩子的原長,C點(diǎn)是彈力等于重力的位置,
4、D點(diǎn)是玩家所到達(dá)的最低點(diǎn),對于玩家離開跳臺至最低點(diǎn)的過程中,下列說法正確的是( )
A.重力對人一直做正功
B.人的重力勢能一直減小
C.玩家通過B點(diǎn)之后,繩子具有彈性勢能
D.從A到D,彈性繩子的彈性勢能一直增加
解析:整個過程中,重力一直做正功,重力勢能一直減小;人從高空落下到彈性繩子達(dá)到原長的過程中,彈性繩子不做功,此后彈性繩子一直做負(fù)功,彈性勢能一直增加.
答案:ABC
5.如圖所示,輕彈簧下端系一重物,O點(diǎn)為其平衡位置(即重力和彈簧彈力大小相等的位置),今用手向下拉重物,第一次把它直接拉到A點(diǎn),彈力做功為W1,第二次把它拉到B點(diǎn)后再讓其回到A點(diǎn),彈力做功為W2,則
5、這兩次彈力做功的關(guān)系為( )
A.W1
6、可將整個過程分為兩個階段:一是彈簧伸長到m剛要離開地面階段,拉力克服彈力做功WF1=-W彈,等于彈性勢能的增加;二是彈簧長度不變,物體上升h,拉力克服重力做功WF2=-WG=mgh,等于重力勢能的增加,又由WF=WF1+WF2可知A、B、C錯,D對.
答案:D
7.[2019·石家莊檢測]在探究彈性勢能的大小跟哪些因素有關(guān)時,小明提出了如下猜想:
猜想一:彈性勢能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān);
猜想二:彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān);
猜想三:彈性勢能的大小與彈簧的長度有關(guān);
猜想四:彈性勢能的大小與彈簧的粗細(xì)有關(guān).
(1)為驗(yàn)證猜想一,他設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時將同一彈簧
7、壓縮________(選填“相同”或“不同”)的長度(彈簧被壓縮后未超過其彈性限度),將小球置于彈簧的右端,松開后小球碰到同一位置的相同木塊上,分析比較木塊被推動的距離,從而比較彈性勢能的大?。?
(2)為驗(yàn)證猜想二,需選用長度和粗細(xì)相同、材料不同的兩根彈簧,實(shí)驗(yàn)時將兩根彈簧壓縮________(選填“相同”或“不同”)的長度,將小球置于彈簧的右端,松開后小球碰到同一位置的相同木塊上,對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析時,若________________,說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān).
解析:(1)此題要改變彈簧的彈性形變大小,因此要將同一個彈簧壓縮不同的長度;運(yùn)用轉(zhuǎn)換法,觀察木塊被推動距離的遠(yuǎn)近來比較彈性勢能的大?。?
(2)為驗(yàn)證猜想二,需選用長度和粗細(xì)相同,材料不同的兩根彈簧,實(shí)驗(yàn)時將兩根彈簧壓縮相同的長度,將小球置于彈簧的右端,松開后小球碰到同一位置的相同木塊上,對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析時,若木塊被推動的距離不相等,說明彈性勢能的大小與彈簧的材料有關(guān).
答案:(1)不同 (2)相同 木塊被推動的距離不相等
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