弹性势能转化专题

弹簧弹性势能转化专题有关弹性势能的基础知识：1、弹性势能：（定义）；2、弹性势能大小的影响因素：；3、基础讨论：（如图所示）（1）当物体由A到O，弹簧的压缩量____，弹力对物体做功，弹性势能____；当物体由A’到O，弹簧的伸长量____，弹力对物体做功，弹性势能____。（2）当物体由O到A’时，弹簧被____时,即克服弹力对弹簧做功，弹簧弹性势能_____；当物体由O到A,弹簧被____，即克服弹力对弹簧做功，弹簧弹性势能_____结论：当弹簧的弹力对物体做功时，弹簧的弹性势能减小，弹性势能变成其他形式的能；当外力对弹簧做功时，弹簧的弹性势能增大，其他形式的能转化为弹簧的弹性势能。（基础讨论）（例4）例题1、关于弹性势能，下列说法不正确的是（）A.发生弹性形变的物体都具有弹性势能B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能C.弹性势能可以与其他形式的能相互转化D.弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳例题2、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.在拉伸长度相同时，不同弹簧，弹性势能可相同D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能例题3、如图所示，在光滑的水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态。当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动过程中下列说法正确的是：（）A、弹簧的弹性势能逐渐减小B、弹簧的弹性势能逐渐增大C、弹簧的弹性势能先增大再减小D、弹簧的弹性势能先减小再增大一、竖直弹簧问题：1、如下中图所示，质量为M的物体静止在地面上，物体上面连着一个轻弹簧，用手拉住弹簧上端将物体缓缓提高H，则人做的功（）A等于MgHB大于MgHC小于MgHD无法确定2、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，如右上图所示，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愈大，弹簧在A点的压缩量愈大B．弹簧在A点的压缩量与h无关C．h愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大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1题2题3题4题F3、如图所示，弹簧的上端固定一块木板，小虎同学从地面跳上木板后，向下压缩弹簧的过程中，他的重力势能、弹簧的弹性势能变化情况是（）A．重力势能减小，弹性势能增大B．重力势能增大，弹性势能减小C．重力势能增大，弹性势能增大D．重力势能减小，弹性势能减小4、（杭州2014）（6分）用手将一重为G的铁球缓慢放在一弹簧上，放手后，铁球从A位置开始向下运动，到达B位置速度达到最大，到达C位置小球的速度变为零。已知AC间的高度差为h，则从A位置到C位置铁球的重力做功是▲；在此过程中弹簧的弹性势能增加量为▲。B位置到C位置的过程中铁球所受的重力▲（选填“大于”、“小于”、“等于”）弹簧所施加的弹力。（整个过程中不计能量损耗）二、蹦极问题：5、“蹦极”是一种富有刺激性的勇敢者的运动项目，如图所示．一根弹性橡皮绳，一端系住人的腰部，另一端系于跳台，当人下落至图中A点时，橡皮绳刚好被伸直，C点是游戏者所能达到的最低点，当人下落至图中B点时，橡皮绳对人的拉力与人受到的重力大小相等．对于游戏者离开跳台到最低点的过程中(不考虑空气阻力)，下列说法正确的是()A.游戏者的动能一直在增加B.游戏者到达C点时，重力势能全部转化为动能C.游戏者到达B点时，游戏者的动能增加到最大值D.游戏者从C点向B点运动的过程中，重力势能转化为动能和弹性势能6、如图所示是一种游戏，叫做蹦极。游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，从高处跳下。图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，c点是游戏者所到达的最低点．对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（）A．游戏者的动能一直在增加B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能D．游戏者到c点时，他的动能为零三、水平放置的弹簧问题：7、如右图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端连一弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中下列说法正确的是（）A、弹簧的弹性势能逐渐减少B、弹簧的弹性势能逐渐增加C、弹簧的弹性势能先增加再减少D、弹簧的弹性势能先减少再增加8、一个皮球沿着水平方向运动，如图所示，在皮球与墙面相碰并使皮球压缩到最大限度的过程中，皮球的______能减少，______能增加；当皮球被弹回时，______能转化为______能.8题7题9、如图所示，弹簧一端与小车相连，另一端固定在木板上，将弹簧由自由长的位置A压缩到B，松手后，小车由位置B开始运动至位置C时，速度为零。自B至C的运动过程中，弹性势能的变化情况是_________（选填“减小”“先减小后增大”或“先增大后减小”），小车运动速度最大的位置在________（选填“A点”“A点左侧”或“A点右侧”）。小车从位置B运动到速度最大值的过程中，弹簧的弹性势能转化成。内能和小车的动能9题10题10、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(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，从而比较弹性势能的大小；(2)为验证猜想二，需选用的两根弹簧，实验时将两根弹簧压缩(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，说明弹性势能的大小与弹簧的材料有关；(3)若水平面绝对光滑，本实验将(能/不能)达到探究目的；(4)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，你认为小明的观点是(正确/不正确)的，理由是。（1）不同木块被推动的距离（2）长度和粗细相同，材料不同相同木块被推动的距离不相等（3）不能（4）不正确机械能转化为内能（或其他能）11、探究影响物体弹性势能大小的因素，选择弹簧进行研究。将光滑水平面与光滑斜面连接，如图。①将甲弹簧放置在水平面上，用小球压缩弹簧2厘米，释放后，小球滚上A斜面，记录小球在斜面最高点时高度，重复三次，取平均值记录在下表中。更换B斜面，重复实验。②压缩甲弹簧3厘米，重复实验①步骤。③换用不同弹簧，重复实验①步骤。（1）实验中，通过观察判断弹簧弹性势能的大小。(2）比较(选填实验序号），说明弹簧的弹性势能大小与弹簧的形变大小有关。(3）由实验结果可知，弹性势能大小还与弹簧的有关。（1）小球到达斜面的高度；（2）1、2；（3）长度、材料实验序号弹簧弹簧长度/厘米弹簧材料压缩量/厘米小球在斜面A上高度/米小球在斜面B上高度/米1甲20合金120.180.182甲20合金130.400.403乙20合金220.220.224丙30合金120.120.125丁30合金220.150.15四、对应课外补充练习部分：1、如图是小朋友玩蹦蹦床的情景，在他们游戏过程中，哪一段是动能转化为重力势能（）A．从高处下落，到刚接触蹦床B．从接触蹦床，到蹦床形变最大C．从蹦床形变最大，到演员离开蹦床D．从离开蹦床，到上升到最高处2、（多选）蹦床是一项好看又惊险的运动，如图所示为运动员在蹦床运动中完成某个动作的示意图，图中虚线PQ是弹性蹦床的原始位置，A为运动员抵达的最高点，B为运动员刚抵达蹦床时的位置，C为运动员抵达的最低点．不考虑空气阻力和运动员与蹦床作用时的机械能损失，在A、B、C三个位置上运动员的速度分别是vA、vB、vC，运动员的机械能分别是EA、EB、EC，则它们的大小关系是（）A．vA＜vB，vB＞vCB．vA＞vB，vB＜vCC．EA＝EB，EB＞ECD．EA＞EB，EB＝EC3、如图所示，小物块A和弹簧放在光滑的水平面上，弹簧左端固定于竖直墙面，向左移动物块A并压缩弹簧至B处，静止释放物块A，此后物块的运动是（）A．一直加速B．一直匀速C．先加速后匀速D．先加速后减速4、如图所示情景是一种叫做蹦极的游戏，游戏者将一根有弹性的绳子一端系在身上，另一端固定在高处，然后从高处跳下，图中a点是弹性绳自然下垂时绳下端的位置，C点是游戏者所到达的最低点，对于游戏者离开跳台至最低点的这一过程，下列说法中正确的是:（）A．游戏者的动能一直在增加;B．游戏者减少的重力势能全部转化为动能;C．游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能;D．游戏者到达C点时，他的动能为.5、（变式1）对于游戏者离开跳台至最低点的过程，下列说法正确的是（）A．绳子的弹性势能一直在增大B．游戏者通过a点之后，速度逐渐减小C．游戏者在c点时的重力势能为0D．游戏者从a到c点过程中，所受合力先减小后增大6、（变式2）对于游戏者离开跳台到最低点的过程中，下列说法错误的是A.游戏者的动能一直在增加B.游戏者的重力势能一直在减少C.游戏者通过a点之后，绳子具有弹性势能D.游戏者到b点时，他的动能为零7、（变式3）对于他离开跳台至最低点的过程，下面说法不正确的是（）A．他的重力势能一直在减小B．绳的弹性势能一直在减小C．他的动能在前一段时间在增加，后一段时间在减小D．在最低点，重力势能减到最小，动能为零，绳的弹性势能最大8、如图所示，弹簧上端与物块相连接，下端固定在容器底部。当物块浸没在水中静止时与浸没在酒精中静止时，弹簧的弹力大小相等。物块的体积为100cm3，酒精的密度为0.8×103㎏/m3，g取10N/kg。物块浸没在水中时受到的浮力＝N，物块的质量M＝kg。8、解答：（1）物块浸没在水中：（2）物块浸没在水中和酒精中受力分析分别如图1甲、乙所示代入数据m=0.09kg