2020版高中物理 課時(shí)作業(yè)（十五）探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式（含解析）新人教版必修2

課時(shí)作業(yè)(十五)　探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式 A組：基礎(chǔ)落實(shí)練 1．(多選)關(guān)于彈性勢(shì)能，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．發(fā)生形變的物體都具有彈性勢(shì)能 B．彈性勢(shì)能是一個(gè)標(biāo)量 C．在國(guó)際單位制中，彈性勢(shì)能的單位是焦耳 D．彈性勢(shì)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(shì)能，所以A錯(cuò)誤．彈性勢(shì)能是一個(gè)標(biāo)量，在國(guó)際單位制中，其單位是焦耳，彈性勢(shì)能是一個(gè)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(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)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的過(guò)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(zhǎng)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(zhǎng)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(dòng)時(shí)重力做正功，彈力不做功，C對(duì)．用彈簧拴住小球下擺時(shí)，彈簧要伸長(zhǎng)，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(cuò)． 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(gè)小球．小球從靜止開(kāi)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，下列說(shuō)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(shì)能的減少量小于重力做的功 D．從A→D位置小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)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(dòng)，從C到D做減速運(yùn)動(dòng)，C點(diǎn)時(shí)速度最大，A錯(cuò)、B對(duì)．從A→C，小球減小的重力勢(shì)能等于重力做的功，C錯(cuò)．從A→D，小球減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能，所以D對(duì)． 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(zhǎng)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(zhǎng)，C點(diǎn)是彈力等于重力的位置，D點(diǎn)是玩家所到達(dá)的最低點(diǎn)，對(duì)于玩家離開(kāi)跳臺(tái)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．重力對(duì)人一直做正功 B．人的重力勢(shì)能一直減小 C．玩家通過(guò)B點(diǎn)之后，繩子具有彈性勢(shì)能 D．從A到D，彈性繩子的彈性勢(shì)能一直增加 解析：整個(gè)過(guò)程中，重力一直做正功，重力勢(shì)能一直減小；人從高空落下到彈性繩子達(dá)到原長(zhǎng)的過(guò)程中，彈性繩子不做功，此后彈性繩子一直做負(fù)功，彈性勢(shì)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，則這兩次彈力做功的關(guān)系為(　　) A．W1<W2 B．W1＝2W2 C．W2＝2W1 D．W1＝W2 解析：彈力做功與路徑無(wú)關(guān)，只與初、末位置有關(guān)，兩次初、末位置相同，故W1＝W2，D正確． 答案：D B組：能力提升練 6．如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在地面上，物體上面連著一個(gè)輕彈簧，用手拉住彈簧上端上移H，將物體緩緩提高h(yuǎn)，拉力F做功WF，不計(jì)彈簧的質(zhì)量，則下列說(shuō)法正確的是(　　) A．重力做功 －mgh，重力勢(shì)能減少mgh B．彈力做功－WF，彈性勢(shì)能增加WF C．重力勢(shì)能增加mgh，彈性勢(shì)能增加FH D．重力勢(shì)能增加mgh，彈性勢(shì)能增加WF－mgh 解析：可將整個(gè)過(guò)程分為兩個(gè)階段：一是彈簧伸長(zhǎng)到m剛要離開(kāi)地面階段，拉力克服彈力做功WF1＝－W彈，等于彈性勢(shì)能的增加；二是彈簧長(zhǎng)度不變，物體上升h，拉力克服重力做功WF2＝－WG＝mgh，等于重力勢(shì)能的增加，又由WF＝WF1＋WF2可知A、B、C錯(cuò)，D對(duì)． 答案：D 7．[2019·石家莊檢測(cè)]在探究彈性勢(shì)能的大小跟哪些因素有關(guān)時(shí)，小明提出了如下猜想： 猜想一：彈性勢(shì)能的大小與彈簧被壓縮的程度有關(guān)； 猜想二：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的材料有關(guān)； 猜想三：彈性勢(shì)能的大小與彈簧的長(zhǎng)度有關(guān)； 猜想四：彈性勢(shì)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(shí)將同一彈簧壓縮________(選填“相同”或“不同”)的長(zhǎng)度(彈簧被壓縮后未超過(guò)其彈性限度)，將小球置于彈簧的右端，松開(kāi)后小球碰到同一位置的相同木塊上，分析比較木塊被推動(dòng)的距離，從而比較彈性勢(shì)能的大?。? (2)為驗(yàn)證猜想二，需選用長(zhǎng)度和粗細(xì)相同、材料不同的兩根彈簧，實(shí)驗(yàn)時(shí)將兩根彈簧壓縮________(選填“相同”或“不同”)的長(zhǎng)度，將小球置于彈簧的右端，松開(kāi)后小球碰到同一位置的相同木塊上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析時(shí)，若________________，說(shuō)明彈性勢(shì)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(gè)彈簧壓縮不同的長(zhǎng)度；運(yùn)用轉(zhuǎn)換法，觀察木塊被推動(dòng)距離的遠(yuǎn)近來(lái)比較彈性勢(shì)能的大?。? (2)為驗(yàn)證猜想二，需選用長(zhǎng)度和粗細(xì)相同，材料不同的兩根彈簧，實(shí)驗(yàn)時(shí)將兩根彈簧壓縮相同的長(zhǎng)度，將小球置于彈簧的右端，松開(kāi)后小球碰到同一位置的相同木塊上，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析時(shí)，若木塊被推動(dòng)的距離不相等，說(shuō)明彈性勢(shì)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(dòng)的距離不相等 - 3 -