高一物理（人教版必修2）第七章第五节课时作业 含答案.doc

一、单项选择题1(2014·东城区高一检测)如图所示，小明玩蹦蹦杆， 在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中，小明的重力势能、弹簧的弹 性势能的变化是( ) A重力势能减小，弹性势能增大 B重力势能增大，弹性势能减小 C重力势能减小，弹性势能减小 D重力势能不变，弹性势能增大 解析：选 A.弹簧向下压缩的过程中，弹簧压缩量增大，弹性势能增大；重力做正功， 重力势能减小，故 A 正确 2.如图所示，轻弹簧下端系一重物，O 点为其平衡位置(即重力和弹簧弹 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 点，弹力 做功 W1，第二次把它拉到 B 点后再让其回到 A 点，弹力做功 W2，则这两次 弹力做功的关系为( ) AW1Ep2 CEp>0 DEpvb Bvavb CvaEp2 D无法确定解析：选 C.当 F 向右拉 B 时，F(mAmB)a，弹簧拉 A 的力 FAmAamA，FmAmB同理，当 F 向左拉 A 时，弹簧拉 B 的力 FBmBamB，因为 mA2mB，所以FmAmB FA2FB，由 Fkx 可知当 F 向右拉 B 时弹簧伸长量大，故 Ep1>Ep2，选 C. 二、多项选择题 7关于弹性势能和重力势能，下列说法中正确的是( ) A重力势能属于物体和地球这个系统，弹性势能属于发生弹性形变的物体 B重力势能是相对的，弹性势能是绝对的 C重力势能和弹性势能都是相对的 D重力势能和弹性势能都是状态量 解析：选 ACD.重力势能不是物体单独具有的，它属于物体和地球组成的系统，弹性 势能属于发生形变的物体，如被拉伸了的弹簧，选项 A 正确重力势能和弹性势能都具有 相对性，与零势能面的选取有关，选项 B 错误，选项 C 正确重力势能和弹性势能都是与 位置有关的，与某一位置相对应，或者说对应于物体处于该位置的时刻，故两者都是状态 量，选项 D 正确 8关于弹簧的弹性势能，下面说法正确的是( ) A当弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能最小 B弹簧被拉长时具有弹性势能，被压缩时不具有弹性势能 C弹簧被压缩时具有的弹性势能一定小于被拉长时具有的弹性势能 D弹簧被拉长或被压缩时，只要在弹性限度内都具有弹性势能 解析：选 AD.弹簧的弹性势能只与弹簧的劲度系数和形变量有关，弹簧的长度为原长 时，形变量为零，弹簧的弹性势能最小，A 正确不管弹簧被拉长还是被压缩，它都具有 弹性势能，弹性势能的大小与两种情况下弹簧发生的形变量大小有关，B、C 错误，D 正 确 9.在一次“蹦极”运动中，人由高空下落到最低点的整个过程中，下列说 法正确的是( ) A重力对人一直做正功 B人的重力势能一直减小 C橡皮绳对人一直做负功 D橡皮绳的弹性势能一直增加 解析：选 AB.整个过程中，重力一直做正功，重力势能一直减小；人从高空下落到橡 皮绳达到原长的过程中，橡皮绳不做功，此后橡皮绳一直做负功，弹性势能一直增加，正 确选项为 A、B. 10.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 缓慢拉伸了 x.关于拉力 F、弹性势能 Ep随伸长量 x 的变化图象正确的是( )解析：选 AD.因为是缓慢拉伸，所以拉力始终与弹簧弹力大小相等，由胡克定律知 Fkx，F­x 图象为倾斜直线，A 对，B 错因为 Epx2，所以 D 对，C 错 三、非选择题 11.在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为 2.0 kg 的木 块相连，若在木块上再作用一个竖直向下的力 F，使木块缓慢向下移动 0.10 m，力 F 做功 2.5 J此时木块再次处于平衡状态，力 F 的大小为 50 N，如图所示(g 取 10 m/s2)求： (1)在木块下移 0.10 m 的过程中弹簧弹性势能的增加量； (2)弹簧的劲度系数 解析：(1)弹性势能的增加量等于弹力做负功的值，所以设法求出弹簧弹力所做的功是 解决问题的关键木块下移 0.10 m 过程中，力 F 和重力做的功全部用于增加弹簧的弹性势 能，故弹性势能的增加量为 EpWFmgh(2.52.0×10×0.10)J4.5 J. (2)分析木块受力情况，由平衡条件知，未加力 F 时，F1mg，F1kL1，木块再次处于平衡时，F2mgF，F2kL2，解得 Fk·(L2L1)所以劲度系数 k FL2L1500.10 N/m500 N/m. 答案：(1)4.5 J (2)500 N/m12.通过探究得到弹性势能的表达式为 Ep kl2，式中 k 为弹簧的劲度系数，12 l 为弹簧伸长(或缩短)的长度，请利用弹性势能表达式计算下列问题 放在地面上的物体上端系在劲度系数 k400 N/m 的弹簧上，弹簧的另一端拴 在跨过定滑轮的绳子上，如图所示，手拉绳子的另一端，当往下拉 0.1 m 时物体开 始离开地面，继续拉绳，使物体缓慢升高到离地 h0.5 m 高处如果不计弹簧重和滑轮跟 绳的摩擦，求拉力所做的功以及弹性势能的大小解析：弹性势能 Ep kl2 ×400×0.12 J2 J1212 此过程中拉力做的功与弹力做的功数值相等，则有 W1W弹Ep2 J 刚好离开地面时 GFkl400×0.1 N40 N 又物体缓慢升高，F40 N 物体上升 h0.5 m，拉力克服重力做功 W2Flmgh40×0.5 J20 J 拉力共做功 WW1W2(202) J22 J. 答案：22 J 2 J