14.如图所示,一个物体以速度v0冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的轻质弹簧被物体压缩,在此过程中以下说法正确的是
A.物体对轻质弹簧做的功与轻质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.弹力做正功,轻质弹簧的弹性势能减小
D.弹力做负功,轻质弹簧的弹性势能增加
15.如图所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,从轻弹簧保持原长的A点无初速度地释放,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
A.重力势能减少,弹性势能减少
B.重力势能减少,弹性势能增加
C.若用与轻弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替轻弹簧后,重力做正功,弹力不做功
D.若用与轻弹簧原长相等不可伸长的细绳代替轻弹簧,更换细绳前后重力做功不变,弹力不做功
16.如图所示,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
17.关于弹力做功与弹性势能的说法正确的是
A.弹力对物体所做的功等于物体所具有的弹性势能
B.物体克服弹力所做的功等于物体所具有的弹性势能
C.弹力对物体所做的功等于物体弹性势能的减少
D.以上说法都不对
18.一竖直弹簧下端固定在水平地面上,小球从弹簧上端的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图所示。
经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则
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
19.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和小球在粗糙水平面上滚动的距离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=k2dB.s=k1d,Ep=k2d2
C.s=k1d2,Ep=k2dD.s=k1d2,Ep=k2d2
20.(2018·浙江省宁波市北仑中学高一下学期期中)如图所示,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在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向B点的过程中
A.A到B过程重力功率始终为正,所以重力做正功
B.A到B过程弹力不做功,但因重力作用弹簧伸长
C.A到B过程弹力做负功,弹性势能一定增加
D.A到B过程重力做正功,弹力做负功,动能变化可能为零
21.(2018·云南省曲靖市会泽县第一中学高一下学期3月份月考)有一劲度系数为k的弹簧,当弹簧从原长伸长Δl时弹力做功为W0。
若规定弹簧处于原长时弹性势能为零,则下列叙述正确的是
A.使弹簧从原长伸长Δl时,弹力做正功W0,弹性势能Ep<0
B.使弹簧从原长压缩Δl时,弹力做负功W0,弹性势能Ep>0
C.使弹簧从伸长Δl变化到缩短Δl的过程中,弹力做2W0的正功
D.使弹簧从伸长Δl变化到缩短Δl的过程中,弹力的功为零
22.(2018·山东省烟台市高一上学期期末)有一小球只在重力作用下由静止开始自由落下,在其正下方固定一根足够长的轻质弹簧,如图所示,在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中
A.小球接触弹簧后即做减速运动
B.小球的重力势能一直减小,弹簧的弹性势能一直增大
C.当小球的速度最大时,它所受的合力为零
D.小球所受的合力一直对小球做负功
23.(2018·黑龙江省鸡西市第十九中学高一第二学期中)下列关于势能的说法正确的是
A.放在地面上的物体所具有的重力势能一定等于零
B.将质量为m的物体匀速举高h,重力势能增加mgh
C.发生弹性形变的物体一定都具有弹性势能
D.具有弹性势能的物体可能同时也具有重力势能
24.如图所示,质量相等的A、B两物体之间连接一轻弹簧,竖直放在水平地面上,今用力F缓慢向上拉A,直到B刚要离开地面。
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,试比较Ep1、Ep2的大小。
25.如图所示是弹簧门的一角,依靠弹簧形变后储存的弹性势能自动将打开的门关闭,当弹簧门打开时,弹簧的弹力对外做________功,弹性势能________;当弹簧门关闭时,弹簧的弹力对外做________功,弹性势能________。
1.BD【解析】匀速圆周运动过程中加速度大小恒定,但方向时刻在变,所以不是匀变速曲线运动,A错误;向心加速度是描述线速度方向变化快慢的物理量,B正确;平抛运动是曲线运动,运动中只受重力作用,为恒力,C错误;物体由于发生弹性形变而具有的能量,D正确。
3.D【解析】当撤去F后,物体向右运动的过程中,弹簧先由压缩状态变到原长,再伸长,所以形变量先减小后增大,则弹簧的弹性势能先减少再增加。
故D正确。
故选D。
【点睛】弹簧的弹性势能与弹簧的形变量大小有关,形变量越大,弹性势能越大,题中弹簧先压缩后伸长,根据形变量的变化,分析弹性势能的变化。
4.AC【解析】速度减为零时,物体离地面的高度最小,根据重力势能Ep=mgh得,此时重力势能最小,所以A正确,B错误;此时轻质弹簧的形变量最大,所以弹性势能最大,故C正确,D错误。
5.AB【解析】人一直在下降,重力一直做正功,重力势能一直在减小,所以AB正确;橡皮绳的弹力一直做负功,弹性势能增大,所以CD错误。
6.C【解析】当弹簧变长时,它的弹性势能不一定增大,若弹簧处于压缩状态时,弹簧的弹性势能减小,故A错误。
若处于压缩状态时,弹簧变短时,弹簧的弹性势能增大,故B错误。
由EP=
kx2得知,在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大,故C正确。
弹性势能是弹簧具有的,与使它发生形变的物体无关,选项D错误。
故选C。
【点睛】对于弹簧,当弹簧形变量越大,弹性势能越大。
在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大。
在拉伸长度相同时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大。
8.B【解析】克服弹簧的弹力做的功等于弹簧增加的弹性势能,两个弹簧的拉力相等的条件下,劲度系数越大,形变量越小,故根据
可知,弹性势能与弹簧的劲度系数成反比,故B的弹性势能大,B正确。
9.D【解析】AB、物体上升时,重力做负功,重力势能一定增加,故AB错误;CD、当弹簧被拉长时,弹簧弹力做负功,弹性势能增加,故C错误,D正确。
【点睛】解决本题时要知道重力做功和重力势能变化的关系,以及弹力做功和弹性势能变化的关系,这种关系相似。
10.B【解析】A、从
到
重力做正功,重力势能减小,故AC错误;B、板的弹力做负功,故板的弹性势能一直增大,故选项B正确;D、板对运动员弹力的方向竖直向上,而运动员的位移向下,故做负功,故选项D错误。
11.BD【解析】使弹簧从原长到伸长x时,弹力做负功,
,弹性势能
,故A错误;使弹簧从原长到压缩x时,弹力做负功等于
,
,弹性势能
,故B正确;使弹簧从伸长x到缩短x的过程中,形变量不变,故弹簧的弹性势能不变,弹力做功为0,故C错误,D正确;故选BD。
【点睛】弹性势能具有相对性,弹性势能的变化根据
判定势能的大小以及变化。
形变量相同,不管是压缩还是伸长,弹簧的弹性势能不变。
12.C【解析】F-l图线与l轴围成的面积表示弹力做功的大小,故W=
×0.08×60J-
×0.04×30J=1.8J,弹簧的伸长量减小,弹力做正功,故弹性势能减少1.8J,C正确。
13.B【解析】求解该题的关键是要清楚弹簧的形变量最大时,它的弹性势能最大,而弹簧的形变量最大时,两物体的距离不是最大,就是最小。
当两物体A、B第一次相距最近时,va=vb,弹簧压缩量最大,弹性势能最大,B正确。
15.BC【解析】小球下摆时,重力做正功,轻弹簧要伸长,弹力做负功,因此重力势能减少,弹性势能增加,A错,B对;用不可伸长的细绳代替轻弹簧向下摆动,弹力由于始终与运动方向垂直而不做功,重力仍然做正功,做功数值大小小于更换细绳前重力做的功,C对,D错。
16.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,由胡克定律知F=kx,F–x图象为倾斜直线,A对,B错;因为Ep∝x2,所以C错,D对。
17.C【解析】弹力对物体所做的功将弹性势能转化为其他形式的能,C对,A错;物体克服弹力所做的功等于弹性势能改变,B错。
18.B【解析】最终小球静止在A点时,小球受重力与弹簧的弹力相等,故mg=kx,即可得出弹簧在A点的压缩量x=
,与下落时的高度h无关,A错,B对;对同一弹簧,它的弹性势能大小仅与弹簧的形变量有关,小球静止在A点或经过A点时,弹簧的弹性势能相同,CD错。
19.D【解析】分析实验数据,可看出在误差允许的范围内
=20×103,即s=k1d2。
由生活常识可猜测,弹性势能越大,小球滚动的距离越远,Ep∝s,则Ep∝d2,Ep=k2d2。
20.C【解析】在重物由A点摆向B点的过程中,小球的动能增加,重物的高度下降,重力做正功,重物的重力势能减小;重力的功率开始时为零,然后逐渐变大,最后又减小到零;弹簧的形变量增大,则弹簧的弹性势能增加,弹簧弹力做负功;故ABD错误,C正确。
故选C。
21.BD【解析】使弹簧从原长伸长
时,弹力的方向与位移方向相反,弹力做负功,弹性势能增加,即
,故A错误;使弹簧从原长压缩
时,弹力的方向与位移方向相反,弹力做负功,弹性势能增加,即
,故B正确;使弹簧从伸长
变化到缩短
的过程中,弹力先做正功再做负功,故弹力做功为零,故C错误,D正确;故选BD。
22.BC【解析】在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中:
小球接触弹簧后,小球受重力和弹簧对小球向上的弹力,开始时弹簧弹力较小,小球受到的合力
向下,小球向下做加速运动。
当弹簧弹力等于小球重力时,小球的加速度为零,速度最大。
当弹簧弹力大于小球重力时,小球受到的合力
向上,小球向下做减速运动,小球速度为零时,将弹簧压至最短。
A:
小球接触弹簧后先做加速运动,故A项错误。
B:
在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,小球向下运动,小球的重力势能一直减小;弹簧压缩量越来越大,弹簧的弹性势能一直增大,故B项正确。
C:
当小球的速度最大时,它所受的合力为零,故C项正确。
D:
在小球与弹簧接触并将弹簧压至最短的过程中,小球所受的合力先向下减小变为零然后反向增大,小球所受的合力先做正功然后做负功,故D项错误。
23.BCD【解析】A、由于不一定以地面为参考平面,故地面上的物体重力势能不一定为零,故A错误;B、将质量为m的物体匀速举高h,克服重力做功mgh,则物体的重力势能增加mgh,故B正确;C、发生弹性形变的物体一定都具有弹性势能,故C正确。
D、具有弹性势能的物体若离参考平面的高度不为零,物体也有重力势能,故D正确。
故选BCD。
25.负 增加 正 减少
【解析】弹簧门打开时,弹簧弹力方向与门的移动方向相反,弹力做负功、随着形变量增加,弹性势能增大。
弹簧门关闭时,弹簧弹力方向与门的移动方向相同,弹力做正功,随着形变量减小,弹性势能减少。