第5节探究弹性势能的表达式精选文档.ppt

第5节 探究弹性势能的表达式本讲稿第一页，共十三页1 1关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是A A当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大B B当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小当弹簧变短时，它的弹性势能一定变小C C在拉伸长度相同时，在拉伸长度相同时，A A越大的弹簧，它的弹性势能越大越大的弹簧，它的弹性势能越大D D弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能C 解析解析 弹簧弹性势能的大小，除了跟劲度系数弹簧弹性势能的大小，除了跟劲度系数k k有关外，还有关外，还跟它的形变量跟它的形变量(拉伸或压缩的长度拉伸或压缩的长度)有关如果弹簧原来有关如果弹簧原来处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应减小，在处在压缩状态，当它变长时，它的弹性势能应减小，在原长处最小原长处最小C C正确正确 本讲稿第二页，共十三页2 2将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的将弹簧拉力器用力拉开的过程中，弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是变化情况是 A A弹力变大，弹性势能变小弹力变大，弹性势能变小B B弹力变小，弹性势能变大弹力变小，弹性势能变大C C弹力和弹性势能都变小弹力和弹性势能都变小D D弹力和弹性势能都变大弹力和弹性势能都变大(D )解析解析 由胡克定律表达式由胡克定律表达式F Fk kl l可知，弹簧的弹力可知，弹簧的弹力F F变大，变大，由弹性势能的表达式由弹性势能的表达式可知，弹簧的弹性势能可知，弹簧的弹性势能E EP P变大故正确变大故正确选项为选项为D D.本讲稿第三页，共十三页3 3两只不同的弹簧两只不同的弹簧A A、B B，劲度系数分别为，劲度系数分别为k k1 1、k k2 2，并且，并且k k1 1kk2 2，现在用相同的力从自然长度开始拉弹簧，当弹簧处于，现在用相同的力从自然长度开始拉弹簧，当弹簧处于平衡状态时，下列说法中正确的是平衡状态时，下列说法中正确的是 A AA A的弹性势能大的弹性势能大 B BB B的弹性势能大的弹性势能大C C弹性势能相同弹性势能相同 D D无法判断无法判断B解析解析 由于拉力相同由于拉力相同F=kF=kl l本讲稿第四页，共十三页4 4如图所示，轻弹簧下端系一重物，如图所示，轻弹簧下端系一重物，O O点为其平衡位置点为其平衡位置(即重力即重力和弹簧弹力大小相等的位置和弹簧弹力大小相等的位置)，今用手向下拉重物，第一次把，今用手向下拉重物，第一次把它直接拉到它直接拉到A A点，弹力做功点，弹力做功W W1 1，第二次把它拉到，第二次把它拉到B B点后再让其回点后再让其回到到A A点，弹力做功点，弹力做功W W2 2，则这两次弹力做功的关系为，则这两次弹力做功的关系为 A AW W1 1W v vb b B Bv va av vb bC Cv va a vvvb b，A A、B B就有相对运动，弹簧就会被压缩，弹力就有相对运动，弹簧就会被压缩，弹力做负功，弹性势能增加，当做负功，弹性势能增加，当v va a=v=vb b时，时，A A、B B相距最近，弹簧相距最近，弹簧的形变量最大，弹性势能最大，故的形变量最大，弹性势能最大，故选项选项B B正确正确本讲稿第六页，共十三页6 6弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关弹簧的弹性势能与下列哪些因素有关A A弹簧的长度弹簧的长度 B B弹簧的劲度系数弹簧的劲度系数C C弹簧的形变量弹簧的形变量 D D弹簧的原长弹簧的原长BC解析解析 弹簧的弹性势能表达式为弹簧的弹性势能表达式为其中其中k k为弹簧的劲度系数，为弹簧的劲度系数，l l为弹簧的形变量，故为弹簧的形变量，故B B、C C正确正确 本讲稿第七页，共十三页7 7关于弹性势能的概念，下列说法正确的是关于弹性势能的概念，下列说法正确的是A A发生形变的物体具有弹性势能发生形变的物体具有弹性势能B B弹性势能具有势能的共性弹性势能具有势能的共性C C弹性势能改变的多少由弹力做功来决定弹性势能改变的多少由弹力做功来决定 D D以上说法都不对以上说法都不对BC解析解析 物体必须发生弹性形变才具有弹性势能，故选项物体必须发生弹性形变才具有弹性势能，故选项A A错误错误，弹性势能跟弹力有关，是由位置决定的能量，所具有势能的弹性势能跟弹力有关，是由位置决定的能量，所具有势能的共性，选项共性，选项B B正确正确，跟重力做功相似，弹力做了多少功，跟重力做功相似，弹力做了多少功，弹性势能就改变多少，弹性势能就改变多少，选项选项C C正确，正确，D D错误错误 本讲稿第八页，共十三页8 8如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过如图所示，某同学利用橡皮条将模型飞机弹出，在弹出过程中，下述说法正确的是程中，下述说法正确的是 A A橡皮条收缩，弹力对飞机做功橡皮条收缩，弹力对飞机做功 B B飞机的动能增加飞机的动能增加C C橡皮条的弹性势能增加橡皮条的弹性势能增加D D飞机的重力势能减小，飞机的重力势能减小，转化为飞机的动能转化为飞机的动能(AB )解析解析 橡皮条因被拉伸产生弹力将飞机推出，弹力对飞机橡皮条因被拉伸产生弹力将飞机推出，弹力对飞机做正功，飞机动能增加，橡皮条弹性势能减少，飞机上做正功，飞机动能增加，橡皮条弹性势能减少，飞机上升重力势能增加，升重力势能增加，A A、B B对，对，C C、D D错误错误本讲稿第九页，共十三页9 9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，测得弹簧压缩的距离体，测得弹簧压缩的距离d d和小球在粗糙水平面滑动的距离和小球在粗糙水平面滑动的距离x x如下表如下表所示由此表可以归纳出小物体滑动的距离所示由此表可以归纳出小物体滑动的距离x x跟弹簧压缩的距离跟弹簧压缩的距离d d之之间的关系，并猜测弹簧的弹性势能间的关系，并猜测弹簧的弹性势能EpEp跟弹簧压缩的距离跟弹簧压缩的距离d d之间的关系之间的关系分别是分别是 (选项中选项中k k1 1、k k2 2是常量是常量)实验实验次数次数1 234dm0.50l.002.004.00 xm4.9820.0280.10319.5(D )本讲稿第十页，共十三页 解析解析 研究表中的研究表中的d d、x x各组数值不难看出各组数值不难看出x=kx=k1 1 d d2 2从能的转化守恒角度知弹性势能的减少等于物从能的转化守恒角度知弹性势能的减少等于物体克服摩擦力所做的功，即体克服摩擦力所做的功，即所以正确选项为所以正确选项为D.D.本讲稿第十一页，共十三页1010如图所示，一个物体以速度如图所示，一个物体以速度v v0 0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正簧，墙壁和物体间的弹簧被物体压缩，在此过程中以下说法正确的是确的是 A A物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比B B物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等物体向墙壁运动相同的位移，弹力做的功不相等C C弹力做正功，弹簧的弹性势能减小弹力做正功，弹簧的弹性势能减小D D弹簧的弹力做负功，弹性势能增加弹簧的弹力做负功，弹性势能增加BD由功的计算公式解析解析 知，恒力做功时，做功的多少与物体知，恒力做功时，做功的多少与物体的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一变力的位移成正比，而弹簧对物体的弹力是一变力F Fk kl l，所，所以以A A不正确不正确弹簧开始被压缩时弹力小，物体移动相同位移，弹弹簧开始被压缩时弹力小，物体移动相同位移，弹力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，弹力也变大，物体移动相力做的功也少，弹簧的压缩量变大时，弹力也变大，物体移动相同的距离做的功多，同的距离做的功多，故故B B正确正确物体压缩弹簧的过程，弹力做负物体压缩弹簧的过程，弹力做负功，弹簧的压缩量增大，弹性势能增大，功，弹簧的压缩量增大，弹性势能增大，故故C C错误，错误，D D正确正确 本讲稿第十二页，共十三页1111如图所示，在光滑的足够长的斜面上有质量分别为如图所示，在光滑的足够长的斜面上有质量分别为m mA A、m mB B(m(mA A2m2mB B)的两木块中间连有轻质弹簧，弹簧处于原长状的两木块中间连有轻质弹簧，弹簧处于原长状态，劲度系数为态，劲度系数为k k，A A、B B同时由静止开始释放，求下滑过同时由静止开始释放，求下滑过程中程中ABAB稳定时弹簧的弹性势能为多大稳定时弹簧的弹性势能为多大?解析解析：设斜面倾角：设斜面倾角弹簧伸长量为弹簧伸长量为x x，一起运动的，一起运动的加速度为加速度为a a，对，对ABAB组成的整体有组成的整体有 联立联立、解得解得x=0 x=0，,故弹性势能故弹性势能EpEp0 0本讲稿第十三页，共十三页