某同学利用如图的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究.将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,左端固定,右端与一小球A接触而不固连,弹簧的原长小于桌面的长度.向左推小球,使弹簧压缩后由静止释放.小球离开桌面会落到水平地面.已知桌面的高度为h,小球质量为m,重力加速度的大小为g,当弹簧的压缩量为
时,小球抛出点到落地点的水平距离为s,则:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/6/12/1965700383580160/1966843137318912/STEM/6c6af3749f504e0e97c5954c808ef52b.png?resizew=180)
(1)小球离开桌面时的速率v=_____________ (用g、h、s表示);
(2)弹簧被压缩
时的弹性势能E=___________ (用m、g、h、s表示);
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e7fe371c09c66cdbb70c36fc76691318.png)
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(1)小球离开桌面时的速率v=
(2)弹簧被压缩
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更新时间:2018-06-14 09:21:38
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【知识点】 弹簧弹力做功与弹性势能的变化
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实验题
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较易
(0.85)
名校
【推荐1】在“探究弹簧的弹性势能”实验中:
(1)如图甲所示,弹簧的一端固定,原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力缓慢拉伸弹簧,关于拉力或弹簧弹力做功与弹簧弹性势能变化的关系,下列说法正确的是_____________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/22/2533185211416576/2533849019293696/STEM/b380c468-d298-415f-9ea7-ae94d82d54d4.png?resizew=263)
A.拉力做正功,弹性势能增加
B.拉力做正功,弹性势能减少
C.弹簧弹力做负功,弹性势能增加
D.弹簧弹力做负功,弹性势能减少
E.拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量
(2)由于拉力是变力,拉力做功可以分割成一小段一小段处理,每一小段的弹力可以近似看成是恒力,再把每一小段拉力做的功相加求和,可得W总=
某次实验中作出拉力F拉与弹簧伸长量x的关系图象如图所示,则在弹簧被拉长L的过程中,拉力做功为____________ 。
(1)如图甲所示,弹簧的一端固定,原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力缓慢拉伸弹簧,关于拉力或弹簧弹力做功与弹簧弹性势能变化的关系,下列说法正确的是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/8/22/2533185211416576/2533849019293696/STEM/b380c468-d298-415f-9ea7-ae94d82d54d4.png?resizew=263)
A.拉力做正功,弹性势能增加
B.拉力做正功,弹性势能减少
C.弹簧弹力做负功,弹性势能增加
D.弹簧弹力做负功,弹性势能减少
E.拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量
(2)由于拉力是变力,拉力做功可以分割成一小段一小段处理,每一小段的弹力可以近似看成是恒力,再把每一小段拉力做的功相加求和,可得W总=
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实验题
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较易
(0.85)
【推荐2】某兴趣小组想通过实验探究弹簧的弹性势能与形变量的关系.
(1)如图甲所示,将轻质弹簧一端固定于天花板,在弹簧另一端的挂钩上依次增加钩码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由表中数据可知该弹簧的劲度系数k=_______ N/m(当地重力加速度g=9.80m/s2,结果保留两位有效数字).
(2)取下弹簧(去掉挂钩,不影响弹簧的劲度系数),将其一端固定于光滑水平高台,如图乙所示,现用一小球将弹簧压缩一定程度后由静止释放,小球离开高台后在空中做平抛运动落到水平地面上,用
、x分别表示弹簧的压缩量和小球平抛过程的水平位移.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/24/7265e295-315a-4549-828a-02a45fe08fc2.png?resizew=440)
①释放小球的过程中,弹簧的弹性势能转化为________________ .
②重复(2)中的操作,得到
与x的关系如图丙所示.由图结合上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的_______________ 成正比.
(1)如图甲所示,将轻质弹簧一端固定于天花板,在弹簧另一端的挂钩上依次增加钩码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由表中数据可知该弹簧的劲度系数k=
钩码质量/g | 60 | 120 | 180 |
弹簧长度/cm | 7.65 | 9.61 | 11.57 |
(2)取下弹簧(去掉挂钩,不影响弹簧的劲度系数),将其一端固定于光滑水平高台,如图乙所示,现用一小球将弹簧压缩一定程度后由静止释放,小球离开高台后在空中做平抛运动落到水平地面上,用
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![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/24/7265e295-315a-4549-828a-02a45fe08fc2.png?resizew=440)
①释放小球的过程中,弹簧的弹性势能转化为
②重复(2)中的操作,得到
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实验题
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较易
(0.85)
名校
【推荐3】如图所小,在“探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系”实验中,轻弹簧左端固定,右端在水平拉力F作用下从A位置(弹簧原长位置)拉伸x到B位置,作出的F-x图像为过坐标原点O的直线,如图所示,实验过程中,弹簧始终处于弹性限度内.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/22/5ad89146-ca05-466a-bf97-7fd619548d0c.png?resizew=332)
(1)F-x图像中,图线OP的斜率的物理意义是:___________ .
(2)根据所学知识,可以判断直角三角形PQO的面积的物理意义是:___________ .
(3)由此可推断,如果一劲度系数为k的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为x时,弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_______________ .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/8/22/5ad89146-ca05-466a-bf97-7fd619548d0c.png?resizew=332)
(1)F-x图像中,图线OP的斜率的物理意义是:
(2)根据所学知识,可以判断直角三角形PQO的面积的物理意义是:
(3)由此可推断,如果一劲度系数为k的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为x时,弹簧的弹性势能的表达式为Ep=
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