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 29 道试题
1 . 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 | 2430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
2 . 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.
3 . 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
4 . 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 | 1686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
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5 . 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
6 . 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
7 . 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 | 941次组卷 | 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
8 . 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AB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
9 . 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AP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
10 . 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,AC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_____________
2019-03-29更新 | 1281次组卷 | 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
共计 平均难度:一般