C.W2=2W1D.W1=W2
答案 D
解析 弹力做功与路径无关,只与初、末位置有关,两次初、末位置相同,故W1=W2,D正确.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用
三、利用F-x图象求解变力做功的问题
例3
弹簧原长l0=15cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长(仍在弹性限度内),当弹簧伸长到长度为l1=20cm时,作用在弹簧上的力为400N,问:
(1)弹簧的劲度系数k为多少?
(2)在该过程中弹力做了多少功?
答案
(1)8000N/m
(2)-10J
解析
(1)根据胡克定律F=kx得
k=
=
=
N/m=8000N/m.
(2)由于F=kx,作出F-x图象如图所示,求出图中阴影部分的面积,即为弹力做功的绝对值,由于在伸长过程中弹力F的方向与位移x的方向相反,故弹力F在此过程中做负功,W=-
×0.05×400J=-10J.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】图象法或平均值法求弹力做功
当力F与位移x成线性关系时,求该力做功的方法
1.图象法:
F-x图线与x坐标轴围成的面积,即为F在这段位移x上所做的功.
2.平均值法:
求出某段位移x上力的平均值
,利用W=
x得出力F在这段位移x上所做的功.
1.(对弹性势能的理解)(多选)关于弹性势能,下列说法中正确的是( )
A.任何发生弹性形变的物体,都具有弹性势能
B.任何具有弹性势能的物体,一定发生了弹性形变
C.物体只要发生形变,就一定具有弹性势能
D.弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关
答案 AB
解析 发生弹性形变的物体的各部分之间,由于弹力作用而具有的势能,叫做弹性势能,所以,任何发生弹性形变的物体都具有弹性势能,任何具有弹性势能的物体一定发生了弹性形变.物体发生了形变,若是非弹性形变,无弹力作用,则物体就不具有弹性势能.弹簧的弹性势能除了跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关外,还跟弹簧的劲度系数有关.故选A、B.
【考点】弹性势能的理解
【题点】弹性势能的理解
2.(弹力做功与弹性势能变化的关系)(多选)如图6所示,一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中,以下说法正确的是( )
图6
A.弹簧对物体做的功与弹簧的压缩量成正比
B.物体向墙壁运动相同的位移,弹力做的功不相等
C.弹簧的弹力做正功,弹性势能增加
D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加
答案 BD
解析 由W=
kx2知,选项A错误;弹簧开始被压缩时弹力小,弹力做的功也少,弹簧的压缩量变大时,物体移动相同的距离做的功多,故选项B正确;物体压缩弹簧的过程,弹簧的弹力与弹力作用点的位移方向相反,所以弹力做负功,弹性势能增加,故选项C错误,选项D正确.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的理解
3.(弹力做功与弹性势能变化的关系)(多选)如图7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( )
图7
答案 AD
解析 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F=kx,F-x图象为倾斜直线,A正确,B错误.随着形变量的增大,弹力越来越大,拉相同距离时,F做的功越来越大,因此弹性势能的增加量越来越大,故D正确,C错误.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用
4.(弹力做功、弹性势能的变化)如图8甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,然后反向弹回,弹簧始终处在弹性限度以内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图象,则弹簧的压缩量由8cm变为4cm时,弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为( )
图8
A.3.6J、-3.6JB.-3.6J、3.6J
C.1.8J、-1.8JD.-1.8J、1.8J
答案 C
解析 F-x围成的面积表示弹力做的功.W=
×0.08×60J-
×0.04×30J=1.8J,根据W=-ΔEp知,弹性势能减少1.8J,C正确.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】图象法或平均值法求弹力做功
一、选择题
考点一 对弹性势能的理解
1.某同学在桌面上用一个小钢球和一个弹簧来探究弹簧的弹性势能.弹簧一端固定(如图1所示),另一端用钢球压缩弹簧后静止释放,钢球被弹出后落地.当他发现弹簧压缩得越多,钢球被弹出得越远,由此能得出的结论是( )
图1
A.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越大
B.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越小
C.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越大
D.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越小
答案 A
【考点】影响弹性势能大小的因素
【题点】影响弹性势能大小的因素
2.如图2所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F的作用下物体处于静止状态,当撤去F后,物体将向右运动.在物体向右运动到最远的过程中,下列说法正确的是( )
图2
A.弹簧的弹性势能逐渐减小
B.弹簧的弹性势能逐渐增大
C.弹簧的弹性势能先增大后减小
D.弹簧的弹性势能先减小后增大
答案 D
解析 由物体处于静止状态可知,弹簧处于被压缩状态,撤去F后物体在向右运动的过程中,弹簧的弹力对物体先做正功后做负功,故弹簧的弹性势能先减小后增大.故选D.
【考点】影响弹性势能大小的因素
【题点】弹性势能与形变量关系的应用
3.(多选)图3甲是玩家玩“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,图乙是玩家到达最低点时的情况,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( )
图3
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
答案 ABC
解析 整个过程中,重力一直做正功,重力势能一直减小;人从高空落下到弹性绳子达到原长过程中,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.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的理解
4.一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方由静止下落到弹簧上端,如图4所示,经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则( )
图4
A.h越大,弹簧在A点的压缩量越大
B.弹簧在A点的压缩量与h无关
C.h越大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大
D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大
答案 B
解析 最终小球静止在A点时,通过受力分析,小球受自身重力mg与弹簧的弹力kx大小相等,由mg=kx得,弹簧在A点的压缩量x与h无关,弹簧的弹性势能与h无关.
【考点】影响弹性势能大小的因素
【题点】弹性势能与形变量关系的应用
5.如图5所示,质量相等的两木块中间连有一弹簧,今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面.开始时物体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( )
图5
A.Ep1=Ep2B.Ep1>Ep2
C.ΔEp>0D.ΔEp<0
答案 A
解析 开始时弹簧形变量为x1,有kx1=mg,设B刚要离开地面时弹簧形变量为x2,有kx2=mg,由于x1=x2所以Ep1=Ep2,ΔEp=0,A对.
【考点】影响弹性势能大小的因素
【题点】弹性势能与形变量关系的应用
6.如图6所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球接触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力做功W1、W2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔEp1、ΔEp2的关系中,正确的一组是( )
图6
A.W1=W2,ΔEp1=ΔEp2
B.W1>W2,ΔEp1=ΔEp2
C.W1=W2,ΔEp1>ΔEp2
D.W1>W2,ΔEp1>ΔEp2
答案 B
解析 小球速度最大的条件是弹簧弹力等于小球重力,两种情况下,对应于同一位置,故ΔEp1=ΔEp2,由于h1>h2,所以W1>W2,B正确.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的理解
考点二 弹力做功与弹性势能的变化
7.(多选)如图7所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中( )
图7
A.重力做正功,弹力不做功
B.重力做正功,弹力做负功,弹性势能增加
C.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功
D.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功
答案 BC
解析 用不可伸长的细绳拴住重物向下摆动时,重力做正功,弹力不做功,C对;用弹簧拴住重物向下摆动时,弹簧要伸长,重物轨迹不是圆弧,弹力做负功,弹性势能增加,重力做正功,且做功多,所以A、D错,B对.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的理解
8.一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他运动的速度v随时间t变化的图象如图8所示,图中Oa段为直线,则根据该图象可知,蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为( )
图8
A.仅在t1到t2的时间内
B.仅在t2到t3的时间内
C.在t1到t3的时间内
D.在t1到t4的时间内
答案 C
解析 小孩从高处落下,在0~t1时间内小孩只受重力作用;在t1~t2时间内加速度减小,说明小孩又受到了弹力作用,蹦床受到压力;t3时刻,小孩的速度为零,蹦床受到的压力最大,弹性势能也最大;t3时刻后小孩反弹,蹦床的弹性势能减小,故选项C正确.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用
9.轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m=0.5kg的物块相连,如图9甲所示.弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x轴.现对物块施加水平向右的外力F,F随x轴坐标变化的情况如图乙所示.物块运动至x=0.4m处时速度为零.则此时弹簧的弹性势能为(取g=10m/s2)( )
图9
A.3.1JB.3.5J
C.1.8JD.2.0J
答案 A
解析 物块与水平面间的滑动摩擦力为Ff=μmg=1N.现对物块施加水平向右的外力F,由F-x图象面积表示功可知F做功W=3.5J,克服摩擦力做功Wf=Ffx=0.4J.外力所做的总功转化为弹簧的弹性势能,所以此时弹簧的弹性势能为Ep=3.1J,选项A正确.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用
二、非选择题
10.(探究弹性势能的表达式)某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能Ep=
kx2(k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量)”的实验,装置如图10(a)所示.水平放置的弹射器将质量为m的小球弹射出去,测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t,用刻度尺测出弹簧的压缩量为x,甲、乙光电门的间距为L,忽略一切阻力.(已知动能的表达式Ek=
mv2)
图10
(1)小球被弹射出的速度大小v=________,求得弹簧弹性势能Ep=________;(用题目中的字母表示)
(2)该同学测出多组数据,计算并画出如图(b)所示Ep与x2的关系图线,从而验证了它们之间的关系.根据图线求得弹簧的劲度系数k=________N/m;
(3)由于重力作用,小球被弹出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果________影响(选填“有”或“无”).
答案
(1)
(2)200 (3)无
解析
(1)由题图(a)可知,弹簧在小球进入光电门之前就已经恢复形变,且此时弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能,故小球被弹射出的速度等于小球通过光电门时的水平速度,即v=
,Ep=
mv2=
m
2=
.
(2)由题图(b)读出数据并代入公式Ep=
kx2,得0.01J=
×k×1×10-4m2,解得k=200N/m.
(3)由力作用的独立性可知,重力不影响水平方向的分运动,无论有没有重力做功,小球的水平速度都不会变化.
【考点】影响弹性势能大小的因素
【题点】探究弹性势能的表达式
11.(弹力做功与弹性势能的变化)如图11所示,在水平地面上竖直放置一轻质弹簧,弹簧上端与一质量为2.0kg的木块相连.若在木块上再作用一个竖直向下的变力F,使木块缓慢向下移动0.1m时,木块再次处于平衡状态,此时力F的大小为50N.(取g=10m/s2)求:
图11
(1)弹簧的劲度系数;
(2)在木块下移0.1m的过程中弹性势能的增加量.
答案
(1)500N/m
(2)4.5J
解析
(1)设木块开始静止时,弹簧的压缩量为l1,后来静止时,弹簧的压缩量为l2,由胡克定律及平衡条件得,
未施加力F时,弹力F1=mg=kl1=20N,
施加力F后,弹力F2=F+mg=kl2=70N,
且l2-l1=0.1m,
联立以上各式得k=500N/m.
(2)由以上方程得l1=0.04m,l2=0.14m,根据以上数据作出F-l图象如图所示.在木块下移0.1m的过程中,弹力做负功,且W=-S阴影=-
×(20+70)×0.1J=-4.5J.
所以弹性势能的增加量ΔEp=-W=4.5J.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用
12.(弹力做功与弹性势能的变化)通过探究得到弹性势能的表达式为Ep=
kx2,式中k为弹簧的劲度系数,x为弹簧伸长(或缩短)的长度.请利用弹性势能表达式计算以下问题:
图12
放在地面上的物体上端系在一劲度系数k=400N/m的弹簧上,弹簧的另一端拴在跨过定滑轮的绳子上,如图12所示.手拉绳子的另一端,当往下拉0.1m时,物体开始离开地面,继续拉绳,使物体缓慢升高到离地h=0.5m高处.如果不计弹簧重力及滑轮与绳的摩擦,求整个过程中拉力所做的功以及此时弹簧弹性势能的大小.
答案 22J 2J
解析 物体刚离开地面时,弹簧的弹性势能
Ep=
kx2=
×400×0.12J=2J
此过程中拉力做的功与克服弹力做的功相等,则有
W1=-W弹=ΔEp=2J
物体刚好离开地面时,有
G=F=kx=400×0.1N=40N
物体上升h=0.5m过程中,拉力做的功等于克服重力做的功,则有W2=Gh=40×0.5J=20J
在整个过程中,拉力做的功
W=W1+W2=2J+20J=22J
此时弹簧的弹性势能仍为2J.
【考点】弹力做功与弹性势能的关系
【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用
定了坚实的基础 2、成功的通过了20xx年全国税务重点抽查工作确责任、目标,并按照缺什么补什么的原则,补充建立了上些新的制度,对支行强化内控、防范风险起到了积极的作用。
特别是针对七、八月差错率高居不下,及时组织、制订、出台了“”,有效地遏制了风险的蔓延。
2、加强监督检查,做好会计出纳工作的保证。
年内一方面加强考核,实行工效挂钩的机制,按月考核差错率,并督促整改问题,及时消除事故隐患,解决问题。
另一方面,加大检查力度,改变会计检查方式,采取定期、不定期,常规与专项检查相结合的方式,及时发现工作中的难点、重点,再对症下药,解决问题,有效地防范了经营风险。
3、以人为本,加强会计、出纳专业人员的素质培训,进一步实现了会计、出纳工作的规范化管理。
年内主要做了以下七点工作:
1.主动、积极地抓好服务工作,坚持不懈地搞好优质文明服务,树立服务意识;2.坚持业务学习制度,