题目内容
在《探究弹性势能的表达式》实验中,先将弹簧的一端固定,使弹簧处于自然长度(弹性势能为零),然后在另一端施加一个拉力,使弹簧伸长了△l距离,设弹簧的劲度系数为k.以下说法中正确的是( )
分析:弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数及形变量有关,弹簧劲度系数越大,形变量越大时,则弹簧的弹性势能也越大;当弹簧弹力对外做正功时,弹性势能减小;当弹簧弹力对外做负功时,弹性势能增加.
解答:解:A、B、同一根弹簧,形变量越大,具有的弹性势能越大;不同的弹簧,形变量一样时,劲度系数越大,具有的弹性势能越大,故A正确,B错误;
C、当弹簧弹力对外做正功时,弹性势能减小,而克服弹力做功,弹簧的弹性势能增加的,故C错误,
D、由公式W=F△l和F=k△l,可以计算克服弹力做的功为W=
k△l2,此处弹力是变化的,但由于均匀变化,所以取弹力的平均值,故D错误;
故选:A.
C、当弹簧弹力对外做正功时,弹性势能减小,而克服弹力做功,弹簧的弹性势能增加的,故C错误,
D、由公式W=F△l和F=k△l,可以计算克服弹力做的功为W=
| 1 |
| 2 |
故选:A.
点评:本题关键明确外界对弹簧做正功,弹性势能增加;弹簧对外界做正功,弹性势能减小,并掌握影响弹性势能的因素,注意求弹力做功时,取平均值.
练习册系列答案
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弹性势能是发生形变的物体所具有的能量.弹性势能跟形变的大小有关,例如弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度(即形变量)有关,形变量越大,恢复原状时对外做的功越多,弹簧的弹性势能就越大.弹性势能跟形变量之间应该是怎样的定量关系呢?甲和乙两位同学为了解决这个问题,在实验室进行了探究弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系的实验.以下是两位同学经历的一些实验探究过程,请你根据题目要求回答问题.
(1)甲同学在实验前提出了如下猜想:动能是物体运动具有的能量,动能的大小与运动速度有关,且跟运动速度的平方成正比,弹性势能是物体发生形变具有的能量,弹性势能的大小与形变有关,由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系.乙同学根据所学的物理知识用图象法从理论上证实了甲同学的猜想,他所用到的物理知识是:①弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx,②克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加.请你完成甲同学的证明过程.
(2)两位同学为了用实验来证实他们的猜想,设计了如图所示的实验装置.在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为s.为了完成实验,还需下列哪些器材?
A.秒表 B.刻度尺 C.白纸
D.复写纸 E.小球 F.游标卡尺
答:______.
(3)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表:
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| x/cm | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
| s/cm | 10.20 | 15.14 | 20.10 | 25.30 |
弹性势能是发生形变的物体所具有的能量.弹性势能跟形变的大小有关,例如弹簧的弹性势能跟弹簧被拉伸或压缩的长度(即形变量)有关,形变量越大,恢复原状时对外做的功越多,弹簧的弹性势能就越大.弹性势能跟形变量之间应该是怎样的定量关系呢?甲和乙两位同学为了解决这个问题,在实验室进行了探究弹簧压缩时具有的弹性势能与压缩量之间的关系的实验.以下是两位同学经历的一些实验探究过程,请你根据题目要求回答问题.
(1)甲同学在实验前提出了如下猜想:动能是物体运动具有的能量,动能的大小与运动速度有关,且跟运动速度的平方成正比,弹性势能是物体发生形变具有的能量,弹性势能的大小与形变有关,由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系.乙同学根据所学的物理知识用图象法从理论上证实了甲同学的猜想,他所用到的物理知识是:①弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx,②克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加.请你完成甲同学的证明过程.
(2)两位同学为了用实验来证实他们的猜想,设计了如图所示的实验装置.在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为s.为了完成实验,还需下列哪些器材?
A.秒表 B.刻度尺 C.白纸
D.复写纸 E.小球 F.游标卡尺
答:______.
(3)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表:
从上面的实验数据,你能得出什么结论?再结合你学过的物理知识,能否推断出弹簧压缩时具有的弹性势能EP与压缩量x的平方成正比的关系?(要求写出分析过程).
(1)甲同学在实验前提出了如下猜想:动能是物体运动具有的能量,动能的大小与运动速度有关,且跟运动速度的平方成正比,弹性势能是物体发生形变具有的能量,弹性势能的大小与形变有关,由此可以猜想弹性势能的大小也应该是跟形变量的平方成正比的关系.乙同学根据所学的物理知识用图象法从理论上证实了甲同学的猜想,他所用到的物理知识是:①弹簧发生形变时弹力与形变量的关系F=kx,②克服弹簧的弹力所做的功等于弹簧弹性势能的增加.请你完成甲同学的证明过程.
(2)两位同学为了用实验来证实他们的猜想,设计了如图所示的实验装置.在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为s.为了完成实验,还需下列哪些器材?
A.秒表 B.刻度尺 C.白纸
D.复写纸 E.小球 F.游标卡尺
答:______.
(3)如果在实验中,得到弹簧压缩量x和小球离开桌面后的水平位移s的一些数据如下表:
| 实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 |
| x/cm | 2.00 | 3.00 | 4.00 | 5.00 |
| s/cm | 10.20 | 15.14 | 20.10 | 25.30 |