名校
1 . 如图甲所示,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其离地高度处,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并作出滑块的图像,其中高度从上升到范围内图像为直线,其余部分为曲线,以地面为零势能面,取,由图像可知( )
A.滑块的质量为 |
B.弹簧原长为 |
C.弹簧最大弹性势能为 |
D.滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为 |
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名校
2 . 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点 |
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 |
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2020-05-07更新
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1522次组卷
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12卷引用:2020届北京市海淀区高三下学期阶段性测试一模物理试题
2020届北京市海淀区高三下学期阶段性测试一模物理试题北京市朝阳区2019-2020学年高一下学期期末模拟考试物理试题(已下线)备战2021年高考物理精选考点专项突破题集(北京新高考)-专题07 功、功率和机械能(已下线)北京市2018-2020年高考各地物理模拟试题分类(4)——机械能守恒定律《十分钟同步课堂专练》课时7.5 探究弹性势能的表达式(重点练)-2020-2021学年高一物理(人教版 必修2)(已下线)《2021年高考物理100考点模拟题千题精练(必修二和动量) 》专题6.29 与科技信息相关的功能问题安徽省淮南市寿县一中2020-2021学年高一下学期6月质量检测物理试题北京市第二中学2021-2022学年高一下学期阶段性落实测试物理试题2023新高考一轮复习提分宝典 第13课 机械能守恒定律 能量守恒定律 提分练北京理工大学附属中学2022-2023学年高三上学期10月第一次月考物理试题2023新教材高考大二轮刷题首选卷 第一部分 专题二 考点1动能定理 机械能守恒定律 功能关系1.4势能及其改变 随堂检测— 鲁科版(2019)必修第二册
名校
3 . 如图甲所示,一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端挂一小球(可视为质点),弹簧处于原长时小球位于O点。将小球从O点由静止释放,小球沿竖直方向在OP之间做往复运动,如图乙所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为Ek1,重力势能为EP1,弹簧弹性势能为E弹1,经过另一位置B时动能为Ek2,重力势能为EP2,弹簧弹性势能为E弹2。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;
(2)已知弹簧劲度系数为k。以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系O-x,如图乙所示。
a.请在图丙中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能 E弹;(设弹簧在原长时弹性势能为0)
b.已知小球质量为m。求小球运动过程中瞬时速度最大值的大小v。
(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为Ek1,重力势能为EP1,弹簧弹性势能为E弹1,经过另一位置B时动能为Ek2,重力势能为EP2,弹簧弹性势能为E弹2。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;
(2)已知弹簧劲度系数为k。以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系O-x,如图乙所示。
a.请在图丙中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能 E弹;(设弹簧在原长时弹性势能为0)
b.已知小球质量为m。求小球运动过程中瞬时速度最大值的大小v。
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2021-09-07更新
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785次组卷
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4卷引用:北京市一零一中学2020-2021学年高一下学期期中物理试题(选考)
名校
4 . 理想轻弹簧一端固定,另一端拴物块构成如图所示的装置,置于粗糙水平面上,并以弹簧原长处为原点O向右做数轴x,参数如下:弹簧劲度系数为,物块质量,物块与水平面间的摩擦因数。已知弹簧的弹性势能为,x为弹簧形变量,整个过程不超过弹簧的弹性限度。现将物块向右拉到处由静止释放(重力加速度),试求:
(1)物块第一次经过O点时速度的大小;
(2)物块第一次到达左端最远处的坐标值;
(3)某次物块到达处时速度刚好为零,求此前经过O点几次;
(4)将整个装置逆时针转过后,仍将物块由弹簧伸长处释放,物块的最大速度的大小。(弹簧只在竖直方向上运动)
(1)物块第一次经过O点时速度的大小;
(2)物块第一次到达左端最远处的坐标值;
(3)某次物块到达处时速度刚好为零,求此前经过O点几次;
(4)将整个装置逆时针转过后,仍将物块由弹簧伸长处释放,物块的最大速度的大小。(弹簧只在竖直方向上运动)
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名校
5 . 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 |
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2020-09-18更新
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941次组卷
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4卷引用:浙江省杭州市杭州学军中学2019-2020学年高一下学期期末物理试题
浙江省杭州市杭州学军中学2019-2020学年高一下学期期末物理试题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(已下线)江苏省2021届新高考模拟预测卷物理试卷(4)浙江省金华市方格外国语学校2020-2021学年高一下学期5月物理试题
名校
6 . 如图所示,轻质弹簧一端固定,另一端连接一小物块,O点为弹簧在原长时物块的位置。物块由A点静止释放,沿粗糙程度相同的水平面向右运动,最远到达B点。在从A到B的过程中,下列判断正确的是( )
A.物块加速度先减小后增大 |
B.物块经过O点时的速度最大 |
C.弹簧的弹性势能一直减小 |
D.物块所受弹簧弹力做的功等于克服摩擦力做的功 |
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2020-10-27更新
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951次组卷
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3卷引用:2021届安徽省皖南八校高三上学期第一次联考物理试题
名校
7 . 如图所示,光滑细杆AB倾斜固定,与水平方向夹角为45°,一轻质弹簧的一端固定在O点,另一端连接质量为m的小球,小球套在细杆上,O与细杆上A点等高,O与细杆AB在同一竖直平面内,OB竖直,OP垂直于AB,且,当小球位于细杆上A、P两点时,弹簧弹力大小相等。现将小球从细杆上的A点由静止释放,在小球沿细杆由A点运动到B点的过程中(已知重力加速度为g,弹簧一直处于弹性限度内且不弯曲),下列说法正确的是( )
A.弹簧的弹性势能先减小后增大 |
B.小球加速度大小等于号且方向沿杆向下的位置有三个 |
C.小球运动到B点时的动能为 |
D.小球从A点运动到P点,机械能减少了 |
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2020-02-18更新
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959次组卷
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2卷引用:2019届百校联盟高三高考复习全程精炼冲刺金卷理综物理试题(一)(全国I卷)
名校
8 . 如图1所示,一根劲度系数为k的轻质弹簧,上端固定在天花板上,下端挂一小球(可视为质点),弹簧处于原长时小球位于O点。将小球从O点由静止释放,小球沿竖直方向在OP之间做往复运动,如图2所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内,不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为,重力势能为,弹簧弹性势能为,经过另一位置B时动能为,重力势能为,弹簧弹性势能为。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;
(2)若以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系,如图2所示,
a.请在图3中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能;
b.已知小球质量为m。求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v。
(3)若以平衡位置为坐标原点O',竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系,选取小球处在的平衡位置为参考平面(系统的势能为零),请根据功是能量转化的量度,求小球运动到O'点下方x处时系统的势能。
(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为,重力势能为,弹簧弹性势能为,经过另一位置B时动能为,重力势能为,弹簧弹性势能为。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;
(2)若以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系,如图2所示,
a.请在图3中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能;
b.已知小球质量为m。求小球经过OP中点时瞬时速度的大小v。
(3)若以平衡位置为坐标原点O',竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系,选取小球处在的平衡位置为参考平面(系统的势能为零),请根据功是能量转化的量度,求小球运动到O'点下方x处时系统的势能。
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名校
9 . 某同学准备利用如图所示的装置探究劲度系数较大的轻质弹簧T的弹性势能与其压缩量之间的关系。图中B为一固定在桌面、带有刻度的平直光滑导轨,小盒C用轻绳悬挂于O点,弹簧T左端固定,用小球A沿导轨B向左挤压弹簧,释放后球A弹出,射入一较重的小盒C中与小盒C一起向右摆动,摆动的最大角度可以被准确测出,球A射入盒C后两者的重心重合,重心距悬点O的距离为。试问:
(1)欲完成此探究实验,该同学在实验过程中除了要测量最大摆角和重心距悬点O的距离L外,还需要测量哪些物理量?写出这些物理量及其字母代号_______ ;
(2)通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能,写出其计算表达式___________ 无需书写推导过程;
(3)下面是本实验中的几个步骤:按实验装置安装好器材;用刻度尺测定C的重心到悬点O的距离L;反复调节盒C的位置,使其运动轨迹平面与光滑轨道在同一平面内,且盒C静止,开口正对导轨末端,A、C两者重心同高;用球A压缩弹簧,使其重心处于轨道的某一刻度线上,记录此时的读数;释放A球,让它射入盒C中,一起与C摆动到最大高度;记录最大摆角;处理数据,得出结论在上述步骤中还缺少哪些主要步骤?请你写出来___________ ;
(4)该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒C并与C一起运动以外,还应注意些什么_____________ ?
(1)欲完成此探究实验,该同学在实验过程中除了要测量最大摆角和重心距悬点O的距离L外,还需要测量哪些物理量?写出这些物理量及其字母代号
(2)通过上述的物理量可求出弹簧T将球A弹出时释放的弹性势能,写出其计算表达式
(3)下面是本实验中的几个步骤:按实验装置安装好器材;用刻度尺测定C的重心到悬点O的距离L;反复调节盒C的位置,使其运动轨迹平面与光滑轨道在同一平面内,且盒C静止,开口正对导轨末端,A、C两者重心同高;用球A压缩弹簧,使其重心处于轨道的某一刻度线上,记录此时的读数;释放A球,让它射入盒C中,一起与C摆动到最大高度;记录最大摆角;处理数据,得出结论在上述步骤中还缺少哪些主要步骤?请你写出来
(4)该实验除了要保证光滑导轨水平、小球A能正射入小盒C并与C一起运动以外,还应注意些什么
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2019-03-29更新
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1281次组卷
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7卷引用:【全国百强校】河北衡水中学2019届高三高考模拟物理试题
【全国百强校】河北衡水中学2019届高三高考模拟物理试题2019届河北省衡水中学高考物理模拟试题(十二)2020届安徽省定远县高三停课不停学线上测试物理试题(八)(已下线)2021年高考物理【热点·重点·难点】专练-热点19.力学实验2022届安徽省滁州市定远县育才学校高三下学期期中理综物理试题(已下线)押题精选10 力学创新实验-2022年高考物理108所名校押题精选(已下线)专题53验证物理规律和测量物理量实验-2023届高考物理一轮复习知识点精讲与最新高考题模拟题同步训练
真题
10 . 水平放置的轻弹簧,一端固定,另一端与小滑块接触,但不粘连;初始时滑块静止于水平气垫导轨上的O点,如图(a)所示,现利用此装置探究弹簧的弹性势能Ep与其压缩时长度的改变量x的关系,先推动小滑块压缩弹簧,用米尺测出x的数值;然后将小滑块从静止释放,用计时器测出小滑块从O点运动至气垫导轨上另一固定点A所用的时间t。多次改变x,测得的x值及其对应的t值如下表所示。(表中的值是根据t值计算得出的)
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作图线________ ;
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在图线上,从图线看,与x是什么关系_____ ?
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系_____ ?
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系_____ ?
④综合以上分析,Ep与x是什么关系______ ?
x(cm) | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 | 3.00 |
t(s) | 3.33 | 2.20 | 1.60 | 1.32 | 1.08 |
1/t(s-1) | 0.300 | 0.455 | 0.625 | 0.758 | 0.926 |
(1)根据表中数据,在图(b)中的方格纸上作图线
(2)回答下列问题:(不要求写出计算或推导过程)
①已知点(0,0)在图线上,从图线看,与x是什么关系
②从理论上分析,小滑块刚脱离弹簧时的动能Ek与是什么关系
③当弹簧长度改变量为x时,弹性势能与相应的Ek是什么关系
④综合以上分析,Ep与x是什么关系
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