配套K12高中物理人教版必修2习题75探究弹性势能的表达式Word文档格式.docx
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B.-3.6J,3.6J
C.1.8J,-1.8J
D.-1.8J,1.8J
F-x围成的面积表示弹力做的功
WJJ=1.8J
弹性势能减少1.8J,C正确。
7弹簧原长l0=15cm,受拉力作用后弹簧逐渐伸长,当弹簧伸长到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?
(3)弹簧的弹性势能变化了多少?
(1)据胡克定律F=kx得kN/m=8000N/m。
(2)由于F=kx,作出F-x图象如图所示,求出图中阴影面积,即为弹力做功的绝对值,由于在伸长过程中弹力F方向与位移x方向相反,故弹力F在此过程中做负功,W=J=-10J。
(3)弹力F做负功,则弹簧弹性势能增加,且做功的多少等于弹性势能的变化量,ΔEp=10J。
(1)8000N/m
(2)-10J (3)10J
8
如图所示,在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块相连,若在木板上再作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动0.10m,力F做功2.5J,此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50N,求:
(1)在木块下移0.10m的过程中弹性势能的增加量。
(2)弹簧的劲度系数。
弹性势能的增加量等于弹力做负功的值,所以设法求出弹簧弹力做的功是解决问题的关键。
(1)木块下移0.10m的过程中,力F与重力的合力等于弹簧弹力,所以力F和重力做功等于弹簧弹性势能的增加量,故弹性势能的增加量为
ΔEp=WF+mgh=(2.5+2.0×
10×
0.10)J=4.5J。
(2)由平衡条件得,木块再次处于平衡时F=kh,所以劲度系数kN/m=500N/m。
(1)4.5J
(2)500N/m
能力提升
1在一次实验中,一个压紧的弹簧沿一粗糙水平面射出一个小物体,测得弹簧压缩的距离d和小球在粗糙水平面滑动的距离x的数据如下表所示。
由此表可以归纳出小物体滑动的距离x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
x/m
4.98
20.02
80.10
319.5
A.x=k1d,Ep=k2d B.x=k1d,Ep=k2d2
C.x=k2d2,Ep=k1dD.x=k1d2,Ep=k2d2
研究表中的d、x各组数值不难看出x=k1d2,又弹性势能的减少等于物体克服摩擦力所做的功,即Ep=μmg·
x=μmg·
k1d2=k2d2,所以正确选项为D。
(多选)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,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中以下说法正确的是( )
A.物体对弹簧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,弹性势能减少
D.弹簧的弹力做负功,弹性势能增加
由功的计算公式W=Flcosθ知,恒力做功时,做功的多少与物体的位移成正比,而弹簧对物体的弹力是一个变力F=kl,所以A错误。
弹簧开始被压缩时弹力小,弹力做的功也小,弹簧的压缩量变大时,物体移动相同的位移弹力做的功多,故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,弹簧的压缩量增大,弹性势能增加,故C错误,D正确。
BD
一升降机机箱底部装有若干根弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦和空气阻力影响,则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中( )
A.升降机的速度不断减小
B.升降机的加速度不断变大
C.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功
D.先是弹力做的负功大于重力做的正功,然后是弹力做的负功小于重力做的正功
从弹簧下端触地直到最低点的运动过程中,弹簧的弹力不断变大。
当弹力小于重力大小时,升降机加速度方向向下,升降机做加速运动,由a,加速度减小,重力做的功要大于弹力做的负功;
当弹力大于重力大小时,升降机加速度的方向向上,升降机做减速运动,由a,加速度变大,重力做的功要小于弹力做的负功。
如图所示,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大小关系及弹性势能变化ΔEp,下列说法中正确的是( )
A.Ep1=Ep2B.Ep1>
Ep2
C.ΔEp>
0D.ΔEp<
开始时弹簧形变量为x1,有kx1=mg,B刚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。
A
5
(多选)如图所示,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的地方自由下落到弹簧上端,经几次反弹以后小球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.小球第一次到A点的速度与h无关
C.小球静止于A点的压缩量与h无关
D.小球第一次到达最低点时弹簧的弹性势能与h的大小有关
若A处弹簧的压缩量为x,由平衡条件可知,小球静止于A处时,满足kx=mg,xA错,C对;
小球下落高度h越大,第一次到A处的速度越大,第一次到最低点时弹簧的压缩量越大,其具有的弹性势能越大,故B错,D对。
CD
★
6(多选)某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型。
图中K1、K2为原长相等、劲度系数不同的轻质弹簧。
下列表述正确的是( )
A.缓冲效果与弹簧的劲度系数无关
B.垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等
C.垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等
D.垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能发生改变
弹簧劲度系数k越大,向右压缩单位长度弹力越大,物体减速越快,缓冲效果越好,A错。
由牛顿第三定律可知两弹簧弹力总是大小相等,B对。
由于k1x1=k2x2,k1≠k2,所以x1≠x2,又因原长相等,故压缩后两弹簧的长度不相等,C错。
弹簧形变量越来越大,弹性势能越来越大,D对。
7
如图所示,一轻弹簧竖直吊在天花板下,a图中弹簧处于自然状态,即弹簧处于原长;
b图中弹簧下端挂一质量为m的钩码,静止时弹簧伸长了l;
c图中弹簧下端挂一质量为2m的钩码,静止时弹簧伸长了2l。
分别取a、b两种状态的势能为零势能,计算各状态下的弹性势能。
(1)选a状态自然长度时的势能为零势能(即Epa=0),弹簧的弹力为变力,a→b状态,弹力做功为
W1=Epb
a→c状态弹力做功为W2=-2mgl
所以Epc=2mgl。
(2)选b状态的势能为零势能(即Epb=0),b→c状态弹力做功为W1'
=Epc
b→a状态弹力做功为W2'
故Epa=
见解析
8如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计。
物块(可视为质点)的质量为m,在水平桌面上沿x轴运动,与桌面间的动摩擦因数为μ,以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O,当弹簧的伸长量为x时,物块所受弹簧弹力大小为F=kx,k为常量。
(1)请画出F随x变化的示意图;
并根据F-x图象求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功。
(2)物块由x1向右运动到x3,然后由x3返回到x2,在这个过程中,
a.求弹力所做的功,并据此求弹性势能的变化量;
b.求滑动摩擦力所做的功;
并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念。
(1)F随x变化的关系如图所示。
在F-x图象中,面积为外力拉弹簧时弹力所做的功。
W
(2)a.分段研究:
从x1到x3过程中,弹簧的弹力做负功,为W1=
从x3到x2过程中,弹簧的弹力做正功,为W2
所以整个过程中弹簧的弹力做功为两者之和
W=
弹簧的弹性势能的变化为末弹性势能减初弹性势能
ΔEp
b.摩擦力与路程相关。
在本题中摩擦力做负功。
摩擦力大小为μmg,路程为x1→x3→x2,大小为2x3-x1-x2
摩擦力做功为Wf=-μmg(2x3-x1-x2)
势能的变化只与初末位置有关,与过程无关。
通过上式发现,摩擦力做功与过程有关,所以不存在摩擦力势能。
(1
小学语文学习必须了解的59个通假字,你的孩子都知道吗?
1、说(yuè
):
通“悦”,愉快。
学而时习之,不亦说乎?
(《论语十则》)
2、女:
通“汝”,你。
知:
通“智”,聪明。
诲女知之乎?
……是知也。
3、还:
通“旋”,回转,掉转。
扁鹊望桓侯而还走。
(扁鹊见蔡桓公))
4、齐:
通“剂”。
在肠胃,火齐之所及也。
(《扁鹊见蔡桓公》)
5、止:
通“只”。
担中肉尽,止有剩骨。
(《狼》)
6、亡:
通“无”
河曲智叟亡以应。
(《愚公移山》)
亡:
通“无”。
日之其所亡。
(《乐羊子妻》)
7、屏:
通“摒”。
屏弃而不用,其与昏与庸无以异也。
(《为学》)
8、帖:
通“贴”。
火:
通“伙”。
对镜帖花黄。
……火伴皆惊忙。
(《木兰诗》)
9、尔:
通“耳”,相当于“罢了”。
无他,但手熟尔。
(《买油翁》)
10、争:
通“怎”。
争渡,争渡,惊起一滩鸥鹭。
(《如梦令》李清照)
11、见,通“现”。
路转溪头忽见。
(《西江月》辛弃疾)
见:
通“现”。
才美不外见……(《马说》)
何时眼前突兀见此屋。
(《茅屋为秋风所破歌》)
12、(《口技》)坐:
通“座”。
满坐寂然,无敢哗者。
13、扳:
通“攀”,牵,引。
日扳仲永环谒于邑人。
(《伤仲永》)
14、反:
通“返”。
寒暑易节,始一反焉。
15、惠:
通“慧”,聪明。
甚矣,汝之不惠。
16、厝:
通“措”,放置。
一厝逆东,一厝雍南。
17、那:
通“哪”,怎么。
问渠那得清如许。
(《观书有感》)
18、阙:
通“缺”。
两岸连山,略无阙处。
(《三峡》)
19、强:
通“僵”,僵硬。
昂首观之,项为之强。
(《闲情记趣》)
20、道:
通“导”,引导。
傧者更道,从大门入。
(《晏子故事两篇》)
21、曷:
通“何”。
缚者曷为者也?
22、熙:
通“嬉”,开玩笑。
圣人非所与熙也。
23、辑:
通“缉”,连缀。
饰以玫瑰,辑以翡翠。
(《买椟还珠》)
24、遽:
通“讵”,岂。
此何遽不为福乎?
(《塞翁失马》)
25、距:
通“拒”,挡。
……子墨子九距之。
(《公输》)
26、诎:
通“屈”,折服。
公输盘诎,而曰……(《公输》)
27、有:
通“又”。
舟首尾长约八分有奇。
(《核舟记》)
28、衡:
通“横”。
左手倚一衡木。
衡:
通“横”,梗塞,这里指不顺。
困于心,衡于虑。
(《生于忧患,死于安乐》)
29、甫:
通“父”。
虞山王毅叔远甫刻。
30、简:
通“拣”,挑选。
盖简桃核修狭者为之。
31、错:
通“措”。
以君为长者,故不错意也。
(《唐雎不辱使命》)
32、仓:
通“苍”。
要离之刺庆忌也,仓鹰击于殿上。
33、裁:
通“才”,仅仅。
数至八层,裁如星点。
(《山市》)
34、適:
通“谪”。
发闾左適戍渔阳九百人。
(《陈涉世家》)
35、唱:
通“倡”,倡导。
为天下唱,宜多应者。
36、以:
通“已”。
得鱼腹中书,固以怪之矣。
37、被:
通“披”。
将军身被坚执锐。
被:
同舍生皆被绮绣。
(《送东阳马生序》)
38、食:
通“饲”,喂。
食马者不知其能千里而食也。
(《马说》)
39、材:
通“才”。
食之不能尽其材。
40、邪:
通“耶”,表示疑问,相当于“吗”。
其真无马邪?
41、僇:
通“戮”,遭到贬谪。
自余为僇人,……(《始得西山宴游记》)
42、暴:
通“曝”。
而游者皆暴日中。
(《峡江寺飞泉亭记》)
43、畔:
通“叛”。
寡助之至,亲戚畔之。
(《得道多助,失道寡助》)
44、曾:
通“增”。
曾益其所不能。
45、拂:
通“弼”,辅佐。
入则无法家拂士。
46、具:
通“俱”,全,皆。
政通人和,百废具兴。
(《岳阳楼记》)
47、属:
通“嘱”。
属予作文以记之。
48、赀:
通“资”,资财,钱财。
馔酒食,持其赀去。
(《越巫》)
49、不:
通“否”。
客问元方:
“尊君在不?
”(《陈太丘与友期》)
50、直:
通“值”。
玉盘珍馐直万钱。
(《行路难》其一)
51、辟:
通“避”,躲避。
故患有所不辟也。
(《鱼我所欲也》)
52、辩:
通“辨”,辨别。
万钟则不辩礼义而受之。
53、得:
通“德”,恩惠,这里是感激。
与:
通“欤”,语气词。
所识穷乏者得我与?
54、乡:
通“向”,从前。
乡为身死而不受。
55、信:
通“伸”。
欲信大义于天下。
(《隆中对》)
56、已:
通“以”。
自董卓已来……(《隆中对》)
57、徧:
通“遍”,遍及,普及。
小惠未徧,民弗从也。
(《曹刿论战》)
58、支:
通“肢”。
四支僵硬不能动。
59、埘:
通“橛”,指为栖鸡做的木架。
鸡栖于埘,日之夕矣,牛羊下来(《君子于役》)
Step1:
Review
复习现在的连续时态。
Step2:
Practice
1.与整个类一起阅读活动4中的表达式。
开车起来
躺在阳光下睡觉
在公共汽车上打篮球
学习历史拍照
看电视写明信片
2、Mime为你的伴侣猜一个动作。
3.阅读与全班的示例对话。
A:
You'
rerunningforabus!
B:
No!
replayingbasketball!
Yes!
4.使用这些短语来帮助你。
5.Workinpairs.
第三步:
学习
当你复习你的词汇时,选择对你有用的单词,然后把它们写成句子。
明信片:
度假时,我通常会给朋友寄四五张明信片。
第四步:
环游世界
timezones
在美国,从纽约到夏威夷,有好几个时区。
这是纽约的正午,人们正在吃午饭。
洛杉矶上午9点,孩子们开始上学。
在夏威夷,现在是早上7点。
大多数人都站起来了。
1.让学生看这幅画,讨论他们能看到的东西。
2.让学生阅读这张通行证。
在阅读之前,先教关键的单词和短语。
3.让几个学生读一读,最后翻译成中文。
4.解决学生在阅读中遇到的问题。
5.让他们一起读这篇文章。
Step5:
Moduletask:
做广播报道
1.三人或四人一组地工作.计划一份无线电报告
谈论你想报道的新闻。
列出要报告的活动。
对这个消息做了笔记。
写你要说的话。
2.向全班同学展示你的报告。
3.选择最好的报告。
Step6:
Homework
1.