名校
1 . 如图为某冲关类游戏项目的弹射游戏装置示意图。该装置由安装在水平台面上的固定弹射器、足够长的水平直道,圆心为的竖直半圆轨道、圆心为的竖直半圆管道,水平直道等组成,轨道各部分平滑连接。已知可视为质点的滑块质量,轨道的半径,管道的半径,滑块与水平直道、间的动摩擦因数,其余轨道均光滑,长度,长度,弹射器中弹簧的弹性势能最大值,若滑块落在区域即停住。不计空气阻力,g取。
(1)若弹簧的弹性势能,求滑块第一次运动到与等高处点时的速度旳大小;
(2)若滑块能到达最高点,则在点处滑块对轨道弹力的最小值;
(3)若滑块能经过最高点,求滑块停住的位置到B点的水平距离x与弹簧的弹性势能的关系式。
(1)若弹簧的弹性势能,求滑块第一次运动到与等高处点时的速度旳大小;
(2)若滑块能到达最高点,则在点处滑块对轨道弹力的最小值;
(3)若滑块能经过最高点,求滑块停住的位置到B点的水平距离x与弹簧的弹性势能的关系式。
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2023-07-07更新
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536次组卷
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2卷引用:浙江省台州市2022-2023学年高一下学期期末物理试题
名校
2 . 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。取O点为坐标原点、向右为正方向,在物块从A到B的过程中,弹簧对物块的弹力F、物块的加速度a和速度v、弹簧弹性势能Ep随位移x(相对于坐标原点)变化的关系图像可能正确的是( )
A. | B. |
C. | D. |
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2023-06-02更新
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1358次组卷
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4卷引用:江苏省海头高级中学2022-2023学年高一下学期期末模拟考试物理试题
江苏省海头高级中学2022-2023学年高一下学期期末模拟考试物理试题(已下线)作业11 机械能守恒定律-2023年【暑假分层作业】高一物理(人教版2019必修2+必修3第九章、第十章+选择性必修第一册第一章)(已下线)第04讲 弹力做功与弹性势能的变化问题及弹簧图象题型--2024年高考物理一轮复习模型及秒杀技巧一遍过江苏省南通市海安高级中学2023-2024学年高三上学期12月月考物理试题
名校
3 . 如图甲所示,平行于光滑斜面的轻弹簧劲度系数为k,一端固定在倾角为θ的斜面底端,另一端与物块A连接;两物块A、B质量均为m,初始时均静止。现用平行于斜面向上的力F拉动物块B,使B做加速度为a的匀加速运动,A、B两物块在开始一段时间内的v-t关系分别对应图乙中A、B图线(t1时刻A、B的图线相切,t2时刻对应A图线的最高点),重力加速度为g,则( )
A.平行于斜面向上的拉力F一直增大 |
B.t2时刻,弹簧形变量为 |
C.从0开始到t1时刻,弹簧释放的弹性势能为 |
D.t2时刻弹簧恢复到原长,物块A达到速度最大值 |
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名校
4 . 如图所示,一轻弹簧左端固定,右端连接一物块,置于粗糙的水平面上。开始时弹簧处于原长,现用一恒力将物块由静止向右拉动直至弹簧弹性势能第一次达到最大。在此过程中,关于物块的速度v、加速度a、动能Ek及弹簧的弹性势能Ep随时间t或位移x变化的图像,其中可能正确的是( )
A. | B. |
C. | D. |
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2022-05-14更新
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2030次组卷
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9卷引用:2022届江苏省连云港市高三下学期考前模拟考试物理试题(一)
2022届江苏省连云港市高三下学期考前模拟考试物理试题(一)山东省章丘区第四中学2022-2023学年高三上学期12月月考物理试题(已下线)物理(山东A卷)-学易金卷:2023年高考第一次模拟考试卷2023版 创新设计 二轮专题复习 专题一 力与运动 第2课时 力与直线运动 课时跟踪练期末提分模拟卷01-沪科版2020必修二江苏省泰州市姜堰中学2022-2023学年高一下学期阶段测试(期中)物理试题2023届江苏省前黄高级中学高三下学期考前攀登行动(一) 物理试题(已下线)第八章 机械能守恒定律2. 重力势能-近两年高一下名校期中好题汇编江苏省苏州实验中学2023-2024学年高三下学期4月月考物理试题
名校
5 . 某研究性学习小组设计测量弹簧弹性势能的实验装置如图甲所示。实验器材有:上端带有挡板的斜面体、轻质弹簧。带有遮光片的滑块(总质量为m)、光电门、数字计时器、游标卡尺、毫米刻度尺。
实验步骤如下:
①用游标卡尺测得遮光片的宽度为d;
②弹簧上端固定在挡板P上,下端与滑块不拴接,当弹簧为原长时,遮光片中心线通过斜面上的M点;
③光电门固定在斜面上的N点,并与数字计时器相连;
④压缩弹簧,然后用销钉把滑块锁定,此时遮光片中心线通过斜面上的O点;
⑤用刻度尺分别测量出O、M两点间的距离x和M、N两点间的距离l;
⑥拔去锁定滑块的销钉,记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间;
⑦保持x不变,移动光电门位置,多次重复步骤④⑤⑥。
根据实验数据做出的图像为图乙所示的一条倾斜直线,求得图像的斜率为k、纵轴截距为b。
(1)下列做法中,有利于减小实验误差的有______
A.选择宽度较小的遮光片 B.选择质量很大的滑块
C.减小斜面倾角 D.增大光电门和M点距离
(2)滑块在MN段运动的加速度______ ,滑块在M点的动能______ ,弹簧的弹性势能______ 。(用“m、d、x、k、b”表示)
实验步骤如下:
①用游标卡尺测得遮光片的宽度为d;
②弹簧上端固定在挡板P上,下端与滑块不拴接,当弹簧为原长时,遮光片中心线通过斜面上的M点;
③光电门固定在斜面上的N点,并与数字计时器相连;
④压缩弹簧,然后用销钉把滑块锁定,此时遮光片中心线通过斜面上的O点;
⑤用刻度尺分别测量出O、M两点间的距离x和M、N两点间的距离l;
⑥拔去锁定滑块的销钉,记录滑块经过光电门时数字计时器显示的时间;
⑦保持x不变,移动光电门位置,多次重复步骤④⑤⑥。
根据实验数据做出的图像为图乙所示的一条倾斜直线,求得图像的斜率为k、纵轴截距为b。
(1)下列做法中,有利于减小实验误差的有
A.选择宽度较小的遮光片 B.选择质量很大的滑块
C.减小斜面倾角 D.增大光电门和M点距离
(2)滑块在MN段运动的加速度
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2022-04-21更新
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2200次组卷
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5卷引用:2022届湖北省高三下学期4月调研模拟物理试题
2022届湖北省高三下学期4月调研模拟物理试题湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2021-2022学年高一下学期5月物理试题(已下线)湖北省各地2020-2021学年高一下学期期末物理试题分类选编:实验题(已下线)5.7机械能及其守恒定律综合练-2023年高考物理一轮复习提升核心素养湖南省湖南师范大学附属中学2022-2023学年高三上学期月考物理试题(二)
6 . 类比是科学思维中的重要方法。
(1)某同学做“探究弹力与弹簧形变量的关系”的实验,如图甲所示,实验操作规范,正确画出了弹簧弹力F和形变量x的图像,如图乙所示。他根据图像斜率求出弹簧的劲度系数为k。之后他思考该实验过程克服弹力做功等于弹性势能增量,并求出弹性势随x变化的表达式,因为这一过程弹力是变力做功,所以他类比了匀变速直线运动v-t图像求位移的微元求和法。请你利用这一方法写出弹性势能随x变化的表达式,取原长为弹性势能零势能点。
(2)当平行板电容器的两极板间是真空时,电容C与极板的正对面积S、极板间距离d的关系为,k为静电力常量。对给定的平行板电容器充电,当该电容器极板所带电荷量Q变化时,两极板间的电势差U也随之变化。
①在如图丙所示的坐标系中画出电容器极板间电势差U与带电量Q的关系图像。电容器储存的电能等于电源搬运电荷从一个极板到另一个极板过程中,克服电场力所做的功。这一过程与克服弹力做功等于弹性势能增量类似,与之类比,推导电容器储存的电能表达式。
②若保持平行板电容器带电量Q、极板正对面积S不变,两极板间为真空,将板间距离由增大到,需要克服电场力做多少功?
③如果我们把单位体积内的电场能定义为电场能量密度,用表示。试证明真空中平行板电容器的电场能量密度和两板间的电场强度平方成正比。(忽略两板外的电场)
(1)某同学做“探究弹力与弹簧形变量的关系”的实验,如图甲所示,实验操作规范,正确画出了弹簧弹力F和形变量x的图像,如图乙所示。他根据图像斜率求出弹簧的劲度系数为k。之后他思考该实验过程克服弹力做功等于弹性势能增量,并求出弹性势随x变化的表达式,因为这一过程弹力是变力做功,所以他类比了匀变速直线运动v-t图像求位移的微元求和法。请你利用这一方法写出弹性势能随x变化的表达式,取原长为弹性势能零势能点。
(2)当平行板电容器的两极板间是真空时,电容C与极板的正对面积S、极板间距离d的关系为,k为静电力常量。对给定的平行板电容器充电,当该电容器极板所带电荷量Q变化时,两极板间的电势差U也随之变化。
①在如图丙所示的坐标系中画出电容器极板间电势差U与带电量Q的关系图像。电容器储存的电能等于电源搬运电荷从一个极板到另一个极板过程中,克服电场力所做的功。这一过程与克服弹力做功等于弹性势能增量类似,与之类比,推导电容器储存的电能表达式。
②若保持平行板电容器带电量Q、极板正对面积S不变,两极板间为真空,将板间距离由增大到,需要克服电场力做多少功?
③如果我们把单位体积内的电场能定义为电场能量密度,用表示。试证明真空中平行板电容器的电场能量密度和两板间的电场强度平方成正比。(忽略两板外的电场)
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7 . 如图所示,三个质量均为m的小物块A、B、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A、B连接,C紧靠B,开始时弹簧处于原长,A、B、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A、B、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F与f之间应满足什么条件,才能保证A能离开墙壁。
(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F与f之间应满足什么条件,才能保证A能离开墙壁。
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2021-10-26更新
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935次组卷
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3卷引用:2022届河南省洛阳市高三上学期期中物理试题
8 . 某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度,其构造如图(a)所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上,下端悬吊0.9N重物时弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置,把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0,以后该重物就固定在弹簧上,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。
(1)请在图中除0以外的6根长刻度线旁,标注加速度的大小,示数的单位用m/s2表示,加速度的方向向上为正、向下为负。说明标注的原理。
(2)如图(b)所示,若以小球的平衡位置0为坐标原点,竖直向下建立x轴。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧始终处于弹性限度内。如果把弹性势能与重力势能的和称为系统的势能,并规定小球处在平衡位置时系统的势能为零,请根据“功是能量转化的量度”,证明:小球运动到0点下方x处时系统的势能。
(3)势能也叫位能,与相互作用的物体的相对位置有关。物体的重力势能总是相对于某一个水平面来说的,选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,在参考平面上方的物体重力势能是正值,在参考平面下方的物体重力势能是负值:请问弹簧的弹性势能可以是负值吗?请用学过的理论分析论证你的观点。
(1)请在图中除0以外的6根长刻度线旁,标注加速度的大小,示数的单位用m/s2表示,加速度的方向向上为正、向下为负。说明标注的原理。
(2)如图(b)所示,若以小球的平衡位置0为坐标原点,竖直向下建立x轴。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧始终处于弹性限度内。如果把弹性势能与重力势能的和称为系统的势能,并规定小球处在平衡位置时系统的势能为零,请根据“功是能量转化的量度”,证明:小球运动到0点下方x处时系统的势能。
(3)势能也叫位能,与相互作用的物体的相对位置有关。物体的重力势能总是相对于某一个水平面来说的,选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,在参考平面上方的物体重力势能是正值,在参考平面下方的物体重力势能是负值:请问弹簧的弹性势能可以是负值吗?请用学过的理论分析论证你的观点。
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2021-10-22更新
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351次组卷
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2卷引用:2022届北京市顺义区牛栏山一中实验学校高三上学期第二次月考物理试题
名校
9 . 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 |
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2021-09-24更新
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1186次组卷
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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)
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)(已下线)黄金卷02-【赢在高考·黄金20卷】备战2022年高考物理模拟卷(全国卷专用)(已下线)5.7机械能及其守恒定律综合练-2023年高考物理一轮复习提升核心素养2023版 优化设计 高考总复习 第五章 单元质检五 机械能
名校
10 . 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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779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)