课时跟踪检测(二十三) 探究弹性势能的表达式
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。
2.(多选)关于弹力做功与弹性势能变化的关系,我们在进行猜想时,可以参考对重力做功与重力势能变化的关系的讨论,则下面的猜想有道理的是( )
A.弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将增加
B.弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将减少
C.弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将增加
D.弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做负功时,弹性势能将减少
解析:选BC 弹力做功将引起弹性势能的变化,当弹力做正功时,弹性势能将减少;当弹力做负功时,弹性势能将增加。故选项B、C正确。
3.一根弹簧的弹力-伸长量图像如图所示,那么弹簧由伸长量8 cm到伸长量4 cm的过程中,弹力做的功和弹性势能的变化量为( )
A.3.6 J,-3.6 J B.-3.6 J,3.6 J
C.1.8 J,-1.8 J D.-1.8 J,1.8 J
解析:选C Fx图像中梯形的“面积”表示弹力做的功。
W=×0.08×60 J-×0.04×30 J=1.8 J,此过程弹力做正功,弹簧的弹性势能减小1.8 J,故只有C选项正确。
4.在光滑的水平面上,物体A以较大速度va向前运动,与以较小速度vb向同一方向运动的、连有轻质弹簧的物体B发生相互作用,如图所示。在相互作用的过程中,当系统的弹性势能最大时( )
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A.va>vb B.va=vb
C.va<vb D.无法确定
解析:选B 只要va>vb,A、B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va=vb时,A、B相距最近,弹簧的形变量最大,弹性势能最大,故选项B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