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课时训练17 探究弹性势能的表达式
题组一 弹性势能
1.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.存储在弦上
D.存储于拉弓人的手上
解析: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,弦的形变量很小,存储的弹性势能很少,故B正确。
答案:B
2.(多选)关于弹性势能和重力势能,下列说法正确的是( )
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:重力势能不是物体单独具有的,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,A对。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,B错,C对。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,故二者都是状态量,D对。
答案:ACD
3.在一次演示实验中,一压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一小球,测得弹簧压缩的距离d跟小球在粗糙水平面滚动的距离s如下表所示。由此表可以归纳出小球滚动的距离s跟弹簧压缩的距离d之间的关系,并猜测弹簧的弹性势能Ep跟弹簧压缩的距离d之间的关系分别是(选项中k1、k2是常量)( )
实验次数
1
2
3
4
d/cm
0.50
1.00
2.00
4.00
s/cm
4.98
20.02
80.10
319.5
A.s=k1d,Ep=k2d B.s=k1d,Ep=k2d2
C.s=k1d2,Ep=k2d D.s=k1d2,Ep=k2d2
解析:从数据比较可得出是一常量,所以说s∝d2,因此也猜想弹簧的弹性势能也与d2成正比。
答案:D
题组二 弹性势能的大小与其他形式能的转化
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4.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: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。
答案:A
5.(多选)在“蹦极”运动中,人从高空落下到下落至最低点的过程,下列说法正确的是( )
A.重力对人做正功
B.人的重力势能减少
C.橡皮绳对人做负功
D.橡皮绳的弹性势能增加
解析:人的高度在下降,故重力对人做正功,人的重力势能减少;橡皮绳的弹力向上,人向下运动,故弹力做负功,弹性势能增加。
答案:ABCD
6.先后用两根不同的弹簧A、B(kA>kB)拉着同一物体沿同一粗糙水平面匀速运动时,就两弹簧的弹性势能的大小,下列说法正确的是( )
A.A的弹性势能大
B.B的弹性势能大
C.A、B的弹性势能相同
D.无法判断
解析:由于物体沿水平面匀速运动,所以其受到的拉力相同,且弹簧弹力F=kl,弹簧的弹性势能Ep=kl2,可得Ep=,又因为kA>kB,所以EpA