2020高中物理第七章机械能守恒定律第5节探究弹性势能的表达式课堂优练含解析 人教版必修2

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2020高中物理第七章机械能守恒定律第5节探究弹性势能的表达式课堂优练含解析 人教版必修2

探究弹性势能的表达式 ‎1.(2019·山东省青州一中高一下学期月考)(多选)如图所示,跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型:运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上,随跳板一同向下做变速运动到达最低点(B位置)。对于运动员从开始与跳板接触到运动至最低点的过程,下列说法中正确的是( CD )‎ A.运动员到达最低点时,其所受外力的合力为0‎ B.在这个过程中,运动员的动能一直在减少 C.在这个过程中,跳板的弹性势能一直在增加 D.在这个过程中,运动员的重力势能一直在减少 解析:从运动员接触跳板到最低点,弹力一直增大,合力先减小后增大,故A错;运动员加速度的方向先向下后向上,速度先增大后减小,动能先增加后减少,B错;跳板的形变量一直在增大,弹性势能一直在增加,C对;从运动员接触跳板到最低点的过程中,重力势能一直减少,故D对。‎ ‎2.(2018·河北石家庄一中高一下学期期中)在探究弹性势能的大小跟哪些因素有关时,小明提出了如下猜想:‎ 猜想一:弹性势能的大小与弹簧被压缩的程度有关;‎ 猜想二:弹性势能的大小与弹簧的材料有关;‎ 猜想三:弹性势能的大小与弹簧的长度有关;‎ 猜想四:弹性势能的大小与弹簧的粗细有关。‎ ‎(1)为验证猜想一,他设计了如图所示实验,实验时将同一弹簧压缩__不同 - 2 -‎ ‎__(相同/不同)的长度(弹簧被压缩后未超过其弹性限度),将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,分析比较木块被推动的距离,从而比较弹性势能的大小;‎ ‎(2)为验证猜想二,需选用长度和粗细相同、材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩__相同__(相同/不同)的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若__木块被推的距离不相等__,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;‎ ‎(3)小明根据实验现象认为:小球和木块移动一段距离后都要停下来,所以弹簧、小球和木块所具有的机械能最终都消灭了,你认为小明的观点对吗?__不对__(对/不对)。理由是__机械能转化为内能(或其他能)__‎ 解析:(1)此题要改变弹簧的弹性形变大小,因此要将同一个弹簧压缩不同的长度;运用转换法,观察木块被推动距离的远近来比较弹性势能的大小。‎ ‎(2)为验证猜想二,需选用长度和粗细相同,材料不同的两根弹簧,实验时将两根弹簧压缩相同的长度,将小球置于弹簧的右端,松开后小球碰到同一位置的相同木块上,对数据进行比较分析时,若木块被推动的距离不相等,说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关;‎ ‎(3)小球推动木块移动一段距离后都要停下来,是因为水平面有摩擦力,木块克服摩擦做功,机械能转化为内能,而不是机械能消失了。故小明的观点是错误的。‎ - 2 -‎
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