【文档说明】【精准解析】高考物理必修二课时分层训练：第7章 机械能守恒定律　第5节.docx，共(8)页，364.759 KB，由envi的店铺上传

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第七章第5节探究弹性势能的表达式课时分层训练「基础达标练」1．(多选)下列物体中，具有弹性势能的是()A．被拉长的橡皮筋B．在空中自由下落的球C．被拉细的铜丝D．被弯曲的钢片解析：选AD拉伸的橡皮筋、弯曲的钢片具有弹性势能，自由下落的小球具有重力势能，被拉细的铜丝无弹性势能，故选项A、D正确．

2．如图所示，射箭时人拉弓所做的功转化为弹性势能，此时的弹性势能主要()A．存储在箭上B．存储在弓上C．存储在拉弓人身上D．存储于拉弓人的手上解析：选B人拉弓时，弓发生了明显的弹性形变，弹性势能主要存储在弓上，故B正确．3．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．重力势能减少，弹性势能增大B．重力势能增大，弹性势能减少C．重力势能减少，弹性势能减少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，重力势能减少，故A正确．4．如图所示，a、b两条斜线分别表示两根劲度系数不同的弹簧所受拉力F和弹簧伸长量之间的关系．设它们的劲度系数分别为ka、kb，拉力都为F1时的弹性势能分别为Ea、Eb.则下列说法正确的是(

)A．ka＞kbEa＞EbB．ka＜kbEa＞EbC．ka＞kbEa＜EbD．ka＜kbEa＜Eb解析：选C由F＝kl可知，F-l图线的斜率为弹簧的劲度系数，由图可知，ka＞kb，当拉力为F1时，两弹簧的形变量为la＝F1ka，lb＝F1kb，可得Ea＝12kala2＝F122ka，

Eb＝F122kb，可得Ea＜Eb，故C选项正确．5．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()A．W1<W2B．W1＝

2W2C．W2＝2W1D．W1＝W2解析：选D弹力做功的特点与重力做功一样，不用考虑路径，只看起始与终止位置，故D项正确．6．(多选)如图是玩家玩“蹦极”游戏的真实照片，玩家将一根长为AB的弹性绳子的一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，其中AB为弹性

绳子的原长，C点是弹力等于重力的位置，D点是玩家所到达的最低点，对于玩家离开跳台至最低点的过程中，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．玩家通过B点之后，绳子具有弹性势能D．从A到D，弹性绳子的弹性势能一直增加解析：选ABC

整个过程中，重力一直做正功，重力势能一直减小，A、B正确；人从高空落下到弹性绳子达到原长的过程中，弹性绳子不做功，此后弹性绳子一直做负功，弹性势能一直增加，C正确，D错误．7．(多选)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型，图中k1、k2为原长相等、

劲度系数不同的轻质弹簧．下列表述正确的是()A．缓冲效果与弹簧的劲度系数无关B．垫片向右移动时，两弹簧产生的弹力大小相等C．垫片向右移动时，两弹簧的长度保持相等D．垫片向右移动时，两弹簧的弹性势能发生改变解析：选BD弹簧劲度系数k越大，向右压缩单位长度产生的弹力越大，物体减

速越快，缓冲效果越好，A错；由牛顿第三定律可知两弹簧弹力总是大小相等，B对；由于k1x1＝k2x2，k1≠k2，所以x1≠x2，又因原长相等，故压缩后两弹簧的长度不相等，C错；弹簧形变量越来越大，弹性势能越来越大，D对．

8．如图所示，放在地面上的木块与一劲度系数k＝200N/m的轻质弹簧相连．现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动x1＝0.2m，木块开始运动，继续拉弹簧，木块缓慢移动了x2＝0.4m，求：(1)上述过程中拉力所做的功；(2)此过程弹簧弹性势能的变化量．解析：

(1)木块缓慢移动时弹簧的拉力F＝kx1＝200×0.2N＝40N，由题意作出F-x图象如图所示，在木块运动之前，弹簧弹力随弹簧伸长量的变化是线性关系，木块缓慢移动时弹簧弹力不变，图线与横轴所围梯形面积即为拉力所做的功，即W＝12×(0.6＋0.4)×40

J＝20J.(2)木块运动之前，弹簧的弹性势能随弹簧的伸长而增加，木块缓慢移动过程中，弹簧的伸长量保持不变，弹簧弹性势能不变，故整个过程中弹簧的弹性势能增加量为ΔEp＝12kx12＝12×200×0.04J＝4J.答案：(1)

20J(2)4J「能力提升练」9．两个不同的弹簧A、B，劲度系数分别为k1、k2，且k1＞k2.现用相同的力从自然长度开始拉弹簧，当弹簧稳定时，关于弹簧的弹性势能下列说法正确的是()A．A弹簧的弹性势能大B．B弹簧的弹性势能大C

．两弹簧的弹性势能相同D．无法判断解析：选B以相同的力F拉弹簧A、B，由胡克定律得A弹簧的伸长量l1＝Fk1，B弹簧的伸长量l2＝Fk2，由于k1＞k2，故l1＜l2，所以拉力克服弹力对A弹簧做的功W1＝12Fl1小于对B弹

簧做的功W2＝12Fl2，即B弹簧的弹性势能大，选项B正确．10．如图所示，质量相等的两木块间连有一弹簧．今用力F缓慢向上提A，直到B恰好离开地面．开始时A静止在弹簧上面．设开始时弹簧的弹性势能为Ep1，B刚要离开地面时

弹簧的弹性势能为Ep2，则关于Ep1、Ep2的大小关系及弹性势能的变化ΔEp，下列说法中正确的是()A．Ep1＝Ep2B．Ep1＞Ep2C．ΔEp＞0D．ΔEp＜0解析：选A设开始时弹簧的形变量为x1，B刚要离

开地面时弹簧的形变量为x2，则有kx1＝mg，kx2＝mg，可得x1＝x2，所以Ep1＝Ep2，ΔEp＝0，选项A正确．11．一升降机机箱底部装有若干根弹簧，设在某次事故中，升降机吊索在空中断裂，忽略摩擦和空气阻力影响，则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中()A．升降机的速度不断减小

B．升降机的加速度不断变大C．先是弹力做的负功小于重力做的正功，然后是弹力做的负功大于重力做的正功D．先是弹力做的负功大于重力做的正功，然后是弹力做的负功小于重力做的正功解析：选C从弹簧下端触地直到最低点的运动过程中，弹簧的弹力不断变大．当弹

力小于重力时，升降机加速度方向向下，升降机做加速运动，由a＝mg－Fm可知，加速度减小，重力做的正功要大于弹力做的负功；当弹力大于重力时，升降机加速度的方向向上，升降机做减速运动，由a＝F－mgm可知，加速度变大，重力做的正功要小于弹力做的负功，故选C.12．(多

选)如图1所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其速度与离地高度h的关系如图2所示．其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，弹簧的重力不计，小物体质量为m，重力加速度为g，下列说法正确的是()A．

小物体下降至高度h2时，弹簧的弹性势能为0B．小物体下降至高度h3时，弹簧的弹性势能最大C．小物体下降至高度h3时，弹簧的弹性势能最小D．小物体下降至高度h5时，弹簧的弹性势能最大解析：选AD高度从h1下降到h2，图线为直线，该过

程中小物体做自由落体运动，小物体下降至h2时才开始接触弹簧，所以小物体下降至高度h2时，弹簧的弹性势能为0，故A正确；由题图知，小物体下降至高度h3时，速度最大，此时重力和弹力平衡，小物体继续向下运动，弹簧的弹性势能继续增大，所以小物体下降至高度h3时，弹簧的

弹性势能不是最大，也不是最小，故B、C错误；小物体下降至高度h5时，速度为0，小物体下降至最低点，弹簧的弹性势能最大，故D正确．13．如图，在光滑的足够长的斜面上有质量分别为mA、mB(mA＝2mB)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k，A、B同时由静止开始释放，求下滑过程中A、B稳定时弹簧的弹性势能为多大？解析：设斜面倾角为θ，弹簧伸长量为x，一起运动的加速度为a，对A、B组成的整体有(mA＋mB)g·sinθ＝(mA＋mB)a①对A有mA

gsinθ＋kx＝mAa②联立①、②解得x＝0故弹性势能Ep＝0.答案：014．如图所示，在水平地面上放一个竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块相连．若在木块上施加一个竖直向下的力F，使木块缓慢向下移动0.10m，力F做的功为2.5J，此时木块再次处于平衡状态

，力F的大小为50N．求：(g取10m/s2)(1)在木块下移0.10m的过程中弹性势能的增加量；(2)弹簧的劲度系数．解析：(1)在木块下移0.10m的过程中，力F和木块的重力克服弹簧弹力做功，弹簧

的弹性势能增加，克服弹力做的功为WFN＝WF＋mgh＝2.5J＋2.0×10×0.10J＝4.5J故弹性势能的增加量为ΔEp＝WFN＝4.5J.(2)设施加力F前弹簧压缩了h0，则mg＝kh0①施加力F后木

块再次处于平衡状态时有F＋mg＝k(h0＋h)②联立①②两式解得弹簧的劲度系数k＝Fh＝500.10N/m＝500N/m.答案：(1)4.5J(2)500N/m