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[随堂基础巩固]
1.关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是( )
A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C.在伸长量相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大
D.弹簧在位伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能
解析:弹簧变长(或变短)时,弹簧长度的变化量不一定变大(或变小),比如弹簧在被压缩着的时候,长度稍变长一点,弹性势能反而减小,故A、B均错。由Ep=kx2知,C正确,D错误。故正确答案为C。
答案:C
2.在水平地面上竖直放置一轻质弹簧,有一物体从弹簧的正上方自由落下,在物体压缩弹簧速度减为零时(选地面为重力势能参考面)( )
A.物体的重力势能最小
B.物体的重力势能最大
C.弹簧的弹性势能最大
D.弹簧的弹性势能最小
解析:物体压缩弹簧速度减为零时,高度最低,所以重力势能最小;弹簧形变量最大,所以弹性势能最大,A、C正确。
答案:AC
3.如图7-5-6所示,在一次蹦极运动中,人由高空跳下到最低点的整个过程中,下列说法中正确的是( )
A.重力对人做正功
B.人的重力势能减小
C.橡皮绳对人做正功
图7-5-6
D.橡皮绳的弹性势能增加
解析:人在下落的过程中,重力对人做正功,人的重力势能不断减小,A、B正确;橡皮绳不断伸长,弹力对人做负功,故橡皮绳的弹性势能不断增大,C错误,D正确。
答案:ABD
4.在水平地面上放一竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0 kg的木块相连,若在木块上再作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动0.10 m,力F做功2.5 J。此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50 N, 图7-5-7
如图7-5-7所示。求:(g取10 m/s2)
(1)在木块下移0.10 m的过程中弹性势能的增加量;
(2)弹簧的劲度系数。
解析:(1)木块下移0.10 m的过程,力F和重力克服弹簧的弹力做功,克服弹力所做的功等于弹簧增加的弹性势能,故弹性势能的增加量为
ΔEp=WF+mgh=(2.5+2.0×10×0.10)J=4.5 J。
(2)由胡克定律F=kx可以推出,ΔF=kΔx,其中ΔF、Δx分别指弹力变化和弹簧长度的变化。所以劲度系数k= N/m=500 N/m。
=
答案:(1)4.5 J (2)500 N/m
$$
1.关于“探究功与速度变化的关系”的实验中,下列叙述正确的是( )
A.每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值
B.每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没有必要保持一致
C.放小车的长木板应该尽量使其水平
D.先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出
解析:本实验无需测出橡皮筋具体做功的数值,只要测出以后每次实验橡皮筋做的功是第一次的多少倍就足够了,A错;每次实验橡皮筋拉伸的长度必须保持一致,只有这样才能保证以后每次实验时,橡皮筋做的功是第一次的整数倍,否则,功的数值难以确定,B错;小车运动过程中会受到阻力,只有使木板倾斜到一定程度,才能减小误差,C错;实验时,应该先接通电源,让打点计时器开始工作,然后再让小车在橡皮筋的作用下弹出,D正确。
答案:D
2.在本实验中,小车在运动中会受到阻力作用。这样,在小车沿木板滑行的过程中,除橡皮筋对其做功以外,还有阻力做功,这样便会给实验带来误差,我们在实验中想到的办法是使木板略微倾斜。对于木板的倾斜程度,下面说法中正确的是( )
A.木板只要稍微倾斜一下即可,没有什么严格的要求
B.木板的倾斜角度在理论上应满足下面条件:即重力使物体沿斜面下滑的分力应等于小车受到的阻力
C.如果小车在倾斜的木板上能做匀速运动,则木板的倾斜程度是符合要求的
D.其实木板不倾斜,问题也不大,因为实验总是存在误差的
解析:平衡摩擦力常用垫高长木板固定打点计时器的一端的方法。若小车可在倾斜长木板上做匀速运动,则表明重力沿斜面向下的分力正好平衡摩擦力,B、C正确。
答案:BC
3.在“探究功与速度变化的关系”的实验中,某同学在一次实验中得到了一条如图7-6-7所示的纸带,这条纸带上的点两端密,中间疏,出现这种情况的原因可能是( )
图7-6-7
A.电源的频率不稳定
B.木板倾斜程度太大
C.没有使木板倾斜或倾斜角太小
D.小车受到的阻力较大
解析:小车在橡皮筋作用下做加速运动,在橡皮筋恢复原长以后小车做减速运动,说明小车受到的阻力较大,没有将木板倾斜或倾斜角太小是产生较大阻力的原因之一,故C、D正确。
答案:CD
4.在探究功与物体速度变化的关系实验中作出W-v2图象如图7-6-8所示,符合实际的是( )
图7-6-8
解析:实验证明,力做的功W与物体速度v的二次方成正比,即W∝v2,故作出的Wv2图象为一条过原点的倾斜直线,B正确。
答案:B
5.某同学做探究合力做的功和物体速度变化的关系的实