组卷网 > 知识点选题 > 弹簧弹力做功与弹性势能的变化
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解析
| 共计 33 道试题
1 . 如图甲所示,一轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有质量为m物块P,弹簧形变量为x0,系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动。用x表示P离开初始位置的位移,向上拉力Fx之间关系如图乙所示。从拉力F作用在物块上开始到弹簧恢复原长的过程中,下列说法正确的是(  )

A.物块和弹簧组成的系统机械能的变化量为(2F1-mgx0
B.物块P的动能变化量大小为(F1-mgx0
C.弹簧的弹性势能变化量大小为mgx0
D.物块P的重力势能变化量大小为2mgx0
2 . 在倾角为θ的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连的物块A、B,它们的质量分别为m1m2,弹簧劲度系数为 k,C为一固定挡板,系统处于静止状态。现用一平行于斜面向上的拉力拉物块A,使它以加速度 a 沿斜面向上做匀加速运动直到物块B刚要离开挡板C。在此过程中(  )

A.物块A运动的距离为B.拉力的最大值为(m1m2gsin θ
C.弹簧的弹性势能持续增大D.拉力做功的功率一直增大
2020-07-17更新 | 2464次组卷 | 8卷引用:2020届北京市第二中学高三下学期三模物理试题
3 . 如图(1)所示,一个质量均匀的物体长为,放在水平桌面上,物体右侧桌面粗糙,其余桌面光滑。现用向右的水平拉力通过细线,缓慢拉动物体,直到物体完全进入粗糙部分,拉力做了的功,产生的内能为。如果是通过一根劲度系数为的轻弹簧缓慢拉动该物体,如图(2)所示,物体从开始进入到完全进入的过程中需要做功W,产生的内能为,那么(  )
A.B.
C.D.图(2)中弹簧的最大弹性势能为
2021-09-24更新 | 1198次组卷 | 4卷引用:2022届湖南省长沙市湖南师范大学附属中学高三上学期月考物理试题(一)
4 . 如图所示,一劲度系数为k的轻弹簧的上端固定,下端与小球相连接,小球的质量为m,小球静止于O点.现将小球拉到O点下方距离为A的位置,由静止释放,此后运动过程中始终未超过弹簧的弹性限度.规定平衡位置处为重力势能和弹簧弹性势能的零点.以平衡位置O为坐标原点建立如图所示的竖直向下的一维坐标系Ox.忽略空气阻力的影响.
(1)从运动与相互作用观点出发,解决以下问题:
a.求小球处于平衡状态时弹簧相对原长的伸长量s
b.证明小球做简谐运动;
(2)从教科书中我们明白了由vt图象求直线运动位移的思想和方法;从机械能的学习,我们理解了重力做功的特点并进而引入重力势能,由此可以得到重力做功与重力势能变化量之间的关系.图象法和比较法是研究物理问题的重要方法,请你借鉴此方法,从功与能量的观点出发,解决以下问题:
a.小球运动过程中,小球相对平衡位置的位移为x时,证明系统具有的重力势能和弹性势能的总和Ep的表达式为
b.求小球在振动过程中,运动到平衡位置O点下方距离为时的动能Ek.并根据小球运动过程中速度v与相对平衡位置的位移x的关系式,画出小球运动的全过程中速度随振动位移变化的vx图象.
5 . 如图甲所示,一根轻质弹簧左端固定在竖直墙面上,右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m=0.4kg,当弹簧处于原长时,小物块静止于O点。现对小物块施加一个外力F,使它缓慢移动,,将弹簧压缩至A点,压缩量为x=0.1m,在这一过程中,所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块,让小物块沿桌面运动,设小物块与桌面的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,小物块离开水平面做平抛运动,下落高度h=0.8m时恰好垂直击中倾角θ为37°的斜面上的C点,sin37°=0.6,g取10m/s2。求:
(1)小物块到达桌边B点时速度的大小;
(2)在压缩弹簧的过程中,弹簧存贮的最大弹性势能;
(3)O点至桌边B点的距离L
6 . 如图甲所示,轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为的小球,从离弹簧上端高处由静止释放。某同学在研究小球落到弹簧上后继续向下运动到最低点的过程,他以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下方向建立坐标轴,做出小球所受弹力大小随小球下落的位置坐标的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,重力加速度为。以下判断正确的是(  )
A.当,小球的动能最大
B.最低点的坐标为
C.小球接触弹簧至运动到最低点的过程重力和弹簧弹力的冲量等大反向
D.处弹簧的弹性势能为
2020-07-03更新 | 1693次组卷 | 3卷引用:2020届广东省佛山市顺德区高三下学期高考五模物理试题
7 . 如图所示,三个质量均为m的小物块AB、C,放置在水平地面上,A紧靠竖直墙壁,一劲度系数为k的轻弹簧将AB连接,C紧靠B,开始时弹簧处于原长,AB、C均静止。现给C施加一水平向左、大小为F的恒力,使B、C一起向左运动,当速度为零时,立即撤去恒力,一段时间后A离开墙壁,最终三物块都停止运动。已知AB、C与地面间的滑动摩擦力大小均为f,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,弹簧始终在弹性限度内,弹簧的弹性势能为为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量。
(1)求B、C向左移动的最大距离
(2)求B、C分离时B的动能
(3)求Ff之间应满足什么条件,才能保证A能离开墙壁。
2021-10-26更新 | 951次组卷 | 3卷引用:2022届河南省洛阳市高三上学期期中物理试题
8 . 如图所示,轻弹簧竖直固定在水平地面上,处于原长状态。现有一小球以初速度落在弹簧上端,某同学以初始时弹簧上端的位置为坐标原点,向下为坐标轴的正方向,作出了小球下落过程中所受合力F与下落位移x的关系图像,其中小球下落至最低点时x=12cm,重力加速度g取10m/s2。根据图像可知(  )
A.小球的质量m=2 kgB.小球的初速度m/s
C.小球下落过程中的最大速度m/sD.最低点时,弹簧的弹性势能Ep=0.36J
9 . 我们知道,处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的,当水不再流动时,同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能,即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面,但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动,稳定时水面呈凹状,如图所示。这一现象依然可用等势面解释:以桶为参考系,桶中的水还多受到一个“力”,同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究,在过桶竖直轴线的平面上,以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系,质量为m的小水滴(可视为质点)在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能,水会向总势能更低的地方流动,稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知,下列说法中正确的是(  )
A.与该“势能”对应的“力”的方向指向O
B.与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小
C.该“势能”的表达式是选取了y轴处“势能”为零
D.稳定时桶中水面的纵截面为圆的一部分
10 . 如图所示,竖直光滑杆固定不动,套在杆上的弹簧下端固定,将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度处,滑块与弹簧不拴接.现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的图象,其中高度从上升到范围内图象为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,由图象可知(  )
A.弹簧最大弹性势能为
B.小滑块的质量为
C.轻弹簧初始压缩量为
D.小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为
2020-09-18更新 | 954次组卷 | 4卷引用:2021届山东省济南市章丘区第四中学高三上学期1月物理试题
共计 平均难度:一般