【優(yōu)化方案】2020高中物理 第7章第五節(jié)知能優(yōu)化訓(xùn)練 新人教版必修2

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1、 1彈簧的彈性勢能與下列哪些因素有關(guān)()A彈簧的長度B彈簧的勁度系數(shù)C彈簧的形變量 D彈簧的原長解析：選BC.彈簧的彈性勢能表達式為Epkx2，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，故B、C正確圖7572如圖757所示，輕彈簧下端系一重物，O點為其平衡位置(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，彈力做功W1，第二次把它拉到B點后再讓其回到A點，彈力做功W2，則這兩次彈力做功的關(guān)系為()AW1k2.現(xiàn)在用相同的力從自然長度開始拉彈簧，則下列說法正確的是()AA的彈性勢能大BB的彈性勢能大C彈性勢能相同 D無法判斷解析：選B.由于拉力相同F(xiàn)kl彈簧的彈性勢

2、能Epkl2由可得Ep，因k1k2，所以Ep1Ep2.5.圖7511如圖7511所示，一輕彈簧一端固定于O點，另一端系一重物，將重物從與懸點O在同一水平面且彈簧保持原長的A點無初速地釋放，讓它自由擺下，不計空氣阻力，在重物由A點擺向最低點B的過程中()A重力做正功，彈簧彈力不做功B重力做正功，彈簧彈力做正功C重力不做功，彈簧彈力不做功，彈性勢能不變D重力做正功，彈簧彈力做負功，彈性勢能增加解析：選D.AB重力做正功，彈簧伸長，彈力做負功，彈性勢能增加，故D對6在光滑的水平面上，物體A以較大速度va向前運動，與以較小速度vb向同一方向運動的、連有輕質(zhì)彈簧的物體B發(fā)生相互作用，如圖7512所示在相

3、互作用的過程中，當系統(tǒng)的彈性勢能最大時()圖7512Avavb BvavbCvavb D無法確定解析：選B.vavb時，A、B相距最近，彈簧壓縮量最大，彈性勢能最大7.圖7513如圖7513所示，質(zhì)量為m的物體靜止在地面上，物體上面連著一個輕彈簧，用手拉住彈簧上端上移H，將物體緩緩提高h，拉力F做功WF，不計彈簧的質(zhì)量，則下列說法正確的是()A重力做功mgh，重力勢能減少mghB彈力做功WF，彈性勢能增加WFC重力勢能增加mgh，彈性勢能增加FHD重力勢能增加mgh，彈性勢能增加WFmgh解析：選D.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WF1W彈，等于彈

4、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WF2WGmgh，等于重力勢能的增加，又由WF1WF2WF可知A、B、C錯，D對8.圖7514如圖7514所示，彈簧的一端固定在墻上，另一端在水平力F作用下緩慢拉伸了x.關(guān)于拉力F、彈性勢能Ep隨伸長量x的變化圖線，圖7515中正確的是()圖7515解析：選AD.由Fkx知A對B錯；由Epkx2知，C錯D對9.圖7516勁度系數(shù)分別是kA2000 N/m和kB3000 N/m的彈簧A和B連接在一起，拉長后將兩端固定，如圖7516所示彈性勢能EpA、EpB的關(guān)系為()AEpAEpBBEpAEpBCEpAEpB DEpAEpB解析：選C.

5、由作用力與反作用力知：kAxAkBxB，EpAEpBkAxkBxxAxBkBkA32，故選C .二、非選擇題10.圖7517通過探究得到彈性勢能的表達式為Epkx2，式中k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧伸長(或縮短)的長度，請利用彈性勢能表達式計算下列問題放在地面上的物體上端系在勁度系數(shù)k400 N/m的彈簧上，彈簧的另一端拴在跨過定滑輪的繩子上，如圖7517所示，手拉繩子的另一端，當往下拉0.1 m時物體開始離開地面，繼續(xù)拉繩，使物體緩慢升高到離地h0.5 m高處如果不計彈簧重和滑輪跟繩的摩擦，求拉力所做的功以及彈性勢能的大小解析：彈性勢能Epkx24000.12 J2 J此過程中拉力做的功與彈

6、力做的功數(shù)值相等，則有W1W彈Ep2 J剛好離開地面時GFkx4000.1 N40 N則物體緩慢升高，F(xiàn)40 N物體上升h0.5 m.拉力克服重力做功W2Flmgh400.5 J20 J拉力共做功WW1W2(202) J22 J.答案：22 J2 J11彈簧原長l015 cm，受拉力作用后彈簧逐漸被拉長，當彈簧伸長到l120 cm時，作用在彈簧上的力為400 N，問：(1)彈簧的勁度系數(shù)k為多少？(2)在該過程中彈力做了多少功？(3)彈簧的彈性勢能變化了多少？解析：(1)由胡克定律：Fkl，ll1l00.05 m，所以k N/m8000 N/m.(2)由于Fkl.作出Fl圖象如圖所示，求出圖中

7、陰影面積，即為彈力做功的絕對值，由于在伸長過程中彈力F方向與位移l方向相反，故彈力F在此過程中做負功WFl4000.05 J10 J，即彈力F在此過程中做10 J的功(3)根據(jù)彈力做功與彈性勢能變化之間的關(guān)系知，彈性勢能增加了10 J.答案：見解析12.圖7518如圖7518所示，在光滑水平面上有A、B兩物體，中間連一彈簧，已知mA2mB，今用水平恒力F向右拉B，當A、B一起向右加速運動時，彈簧的彈性勢能為Ep1，如果水平恒力F向左拉A，當A、B一起向左加速運動時，彈簧的彈性勢能為Ep2，則Ep1Ep2是多大？(Epx2)解析：A、B一起加速時的加速度：a向右加速時，設(shè)彈簧的伸長量為x右由牛頓第二定律得：kx右mAa2mB向左加速時，設(shè)彈簧伸長量為x左由牛頓第二定律得：kx左mBamBx右x左21又Epx2Ep1Ep241.答案：41