名校
1 . 势能是状态量,又称作位能,它是储存于一个系统内的能量,是一种“潜在”能量,可以释放或者转化为其他形式的能量;势能的大小可由体系内各物体之间的对应力所作的功来量度,重力做功是度量重力势能变化的量度,弹簧弹力做功是度量弹性势能变化的量度。势能是一个相对量,选择不同的势能零点,势能的数值一般是不同的。如图所示,一轻弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个小球,小球放置在光滑水平地面上。弹簧处于原长时,小球在位置O,弹簧劲度系数为k。将小球拉至位置A(弹簧处于弹性限度内),OA距离为x,然后由静止释放。设向右方向为正,释放后,小球从A第一次运动到O的过程中:
(1)求小球从A点运动到O点过程弹簧弹力对小球做的功。
(2)以A点为弹簧弹性势能零参考点,小球在O点时弹簧具有的弹性势能多大?
(3)若把装置竖直放置,如图所示,弹簧上端固定,设小球在重力和弹力作用下静止的位置为O点,并以O点为坐标原点,以竖直向下为正方向建立坐标轴Ox,用x表示小物块由O点位置向下发生的位移。系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点和求解变力功的基本方法,以O点位置为系统总势能的零势能参考点,推导小物块运动位移为x时系统总势能EP的表达式。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)求小球从A点运动到O点过程弹簧弹力对小球做的功。
(2)以A点为弹簧弹性势能零参考点,小球在O点时弹簧具有的弹性势能多大?
(3)若把装置竖直放置,如图所示,弹簧上端固定,设小球在重力和弹力作用下静止的位置为O点,并以O点为坐标原点,以竖直向下为正方向建立坐标轴Ox,用x表示小物块由O点位置向下发生的位移。系统的总势能为重力势能与弹性势能之和。请你结合小物块的受力特点和求解变力功的基本方法,以O点位置为系统总势能的零势能参考点,推导小物块运动位移为x时系统总势能EP的表达式。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/8/35881427-330e-40b8-968a-d7d2a69670da.png?resizew=248)
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2 . 蹦床运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中,蹦床对运动员做功和蹦床弹性势能的变化情况分别是( )
A.蹦床对运动员做正功,蹦床的弹性势能增大 |
B.蹦床对运动员做正功,蹦床的弹性势能减小 |
C.蹦床对运动员做负功,蹦床的弹性势能增大 |
D.蹦床对运动员做负功,蹦床的弹性势能减小 |
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3 . 如图所示,在光滑水平桌面上有一根轻质弹簧处于自然状态,将弹簧左端固定,右端施以水平拉力F将弹簧缓慢从O点拉到A点再到B点,从O到A拉力做功W1,从A到B拉力做功W2,已知OA=AB,弹簧始终处在弹性限度内,则( )
A.![]() | B.![]() | C.![]() | D.无法确定 |
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4 . 一升降机箱底部装有若干个弹簧,设在某次事故中,升降机吊索在空中断裂,忽略摩擦和空气阻力的影响,则升降机在从弹簧下端触地直到最低点的一段运动过程中( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/3/2606191372107776/2606816006955008/STEM/0c5e37c3-f01c-4e04-ab13-18688ee9c85a.png?resizew=126)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/12/3/2606191372107776/2606816006955008/STEM/0c5e37c3-f01c-4e04-ab13-18688ee9c85a.png?resizew=126)
A.升降机的速度不断减小 |
B.升降机的加速度不断变大 |
C.先是弹力做的负功小于重力做的正功,然后是弹力做的负功大于重力做的正功 |
D.重力势能减小,弹性势能增大 |
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2020-12-04更新
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691次组卷
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3卷引用:《备战2021年高考物理模型专题突破》模型14弹簧能量相关模型
(已下线)《备战2021年高考物理模型专题突破》模型14弹簧能量相关模型《2020-2021学年高一物理针对训练(人教版必修2)》7.5 探究弹性势能的表达式广西玉林市第十中学2020-2021学年高一下学期期中物理试题
名校
5 . 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图1所示,轻弹簧放置在倾斜的长木板上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/13/2139609612378112/2142038847643648/STEM/0db21683-f7b4-4e9d-b2b6-9df9998752c2.png?resizew=238)
(1) 实验中涉及下列操作步骤:
① 松手释放物块;
② 接通打点计时器电源;
③ 木板一端抬高以平衡摩擦;
④ 向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量.
上述步骤正确的操作顺序是________ (填序号).
(2) 甲同学实际打点结果如图2所示,观察纸带,判断测量值比真实值________ (选填“偏小”或“偏大”).
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/13/2139609612378112/2142038847643648/STEM/b5b91ce3-e2c7-4b98-9108-f43874dbb473.png?resizew=257)
(3) 乙同学实际打点结果如图3所示.打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,小车质量为200 g,结合纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为____ m/s,相应的弹簧的弹性势能为________ J.(结果均保留两位有效数字)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/13/2139609612378112/2142038847643648/STEM/0db21683-f7b4-4e9d-b2b6-9df9998752c2.png?resizew=238)
(1) 实验中涉及下列操作步骤:
① 松手释放物块;
② 接通打点计时器电源;
③ 木板一端抬高以平衡摩擦;
④ 向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量.
上述步骤正确的操作顺序是
(2) 甲同学实际打点结果如图2所示,观察纸带,判断测量值比真实值
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/13/2139609612378112/2142038847643648/STEM/b5b91ce3-e2c7-4b98-9108-f43874dbb473.png?resizew=257)
(3) 乙同学实际打点结果如图3所示.打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,小车质量为200 g,结合纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2019/2/13/2139609612378112/2142038847643648/STEM/e5a2321e-152d-44d8-b21d-e6698cb991f5.png?resizew=247)
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2019-02-16更新
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785次组卷
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8卷引用:《2020年高考真题和模拟题物理分项汇编》专题18 力学实验
(已下线)《2020年高考真题和模拟题物理分项汇编》专题18 力学实验(已下线)《2020年高考物理母题题源解密》专题17 力学实验2021年高考热点复习专练 考点16实验:探究动能定理验证机械能守恒定律【市级联考】无锡市2019届高三上学期期末考试物理试题【市级联考】江苏省无锡市2019届高三第一次模拟考试 物理试题【全国百强校】安徽省六安市第一中学2019届高三下学期模拟考试理综物理试题2020届安徽省安庆七中高三下学期高考仿真模拟冲刺卷(一)物理试题2023红对勾 一轮复习 第五单元 实验五 探究动能定理
名校
6 . 某同学利用如图甲所示的装置探究轻质弹簧的弹性势能与其形变量的关系:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。回答下列问题:______ (填正确答案序号)。
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量Δx
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ep,得Ep=______ 。
(3)图乙中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,s-Δx图线的斜率会______ (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s-Δx图线的斜率会______ (填“增大”、“减小”或“不变”)。由图中给出的直线关系和EP的表达式可知,EP与Δx的______ 次方成正比。
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点的水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量Δx
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ep,得Ep=
(3)图乙中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,s-Δx图线的斜率会
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2020-11-21更新
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665次组卷
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9卷引用:2021届广东省新高考适应性考试——知识点专项练习
名校
7 . 蹦极是一项非常刺激的户外休闲活动。跳跃者站在约40米以上(相当于10层楼)高度的桥梁、塔顶等上方, 一条长弹性绳-端固定, 另一端绑在踝关节处,跳跃者两臂伸开、双腿并拢、头朝下离开跳台,图甲为蹦极的场景。一游客从蹦极台下落的速度位移图像如图乙所示,游客及携带装备的总质量为75kg,弹性绳原长为10m,下落15m时游客速度最大,已知弹性绳的弹力与伸长盘的关系符合胡克定律,不计空气阻力和弹性绳的重力,重力加速度g取10m/s2。下列说法正确的是( )
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/20/2746969848766464/2747331946070016/STEM/838a90cc-e1f7-4e48-b0aa-696d6d0a4269.png?resizew=322)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/6/20/2746969848766464/2747331946070016/STEM/838a90cc-e1f7-4e48-b0aa-696d6d0a4269.png?resizew=322)
A.弹性绳的劲度系数为150N/m |
B.下落过程游客始终处于失重状态 |
C.下落过程弹性绳的弹力一直增大 |
D.下落l5m时弹性绳的弹性势能最大 |
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2021-06-20更新
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344次组卷
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3卷引用:2022年高考物理一轮复习高效作业夯基30分钟练-21 重力势能和弹性势能
(已下线)2022年高考物理一轮复习高效作业夯基30分钟练-21 重力势能和弹性势能2021届广西南宁市第三中学高三下学期收网考理综物理试题广西南宁市武鸣高级中学2023-2024学年高三上学期开学考试物理试题
8 . 为探究弹簧的弹性势能与形变量的关系和测量滑块与水平桌面间的动摩擦因数,某实验小组设计了如图甲所示的装置,弹簧的左端固定在水平桌面上,弹簧右端原长位置处固定一光电门,滑块上固定一个遮光条,已知滑块连同遮光条的总质量为m,当地的重力加速度为g。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/c8e514a0-78d6-4707-a008-c5133fc960af.png?resizew=498)
(1)先用螺旋测微器测出遮光条的宽度d如图乙所示,则d=________ mm。
(2)用滑块(与弹簧不拴接)向左压缩弹簧,并用刻度尺测量其压缩量x,松手后遮光条通过光电门的时间为t,测得滑块停下的位置到光电门的距离为s,则滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ=____________ (用题中的字母表示)。
(3)压缩弹簧时弹簧的弹性势能与形变量间的关系为Ep=________ (用题中的字母表示)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/9/2/c8e514a0-78d6-4707-a008-c5133fc960af.png?resizew=498)
(1)先用螺旋测微器测出遮光条的宽度d如图乙所示,则d=
(2)用滑块(与弹簧不拴接)向左压缩弹簧,并用刻度尺测量其压缩量x,松手后遮光条通过光电门的时间为t,测得滑块停下的位置到光电门的距离为s,则滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ=
(3)压缩弹簧时弹簧的弹性势能与形变量间的关系为Ep=
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名校
9 . 如图所示,质量为m的物块B静止于光滑水平面上,B与弹簧的一端连接,弹簧另-端固定在竖直墙壁,弹簧处于原长。现有一质量也为m的A物块以水平速度vo向右运动与B碰撞且粘在一起,求从A开始运动至弹簧被压缩到最短的过程中,弹簧最大的弹性势能
。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b68a83af8bfb3cbe23debe9d7d02f969.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/6/58060fab-d96a-4f75-8c60-f4281c52dda5.png?resizew=183)
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2021高三·北京·专题练习
10 . 质量相等的两个小球用劲度系数为k的轻弹簧相连,并置于光滑水平面上。现给其中一个小球沿着弹簧轴线方向的初速度,使得小球获得初动能Ek0,已知在此后的运动过程中两物体的总动能Ek总与它们之间的距离x的关系如图所示,弹簧的形变量为x时其弹性势能为
,图中所标物理量均为已知,两小球均可视为质点。
①请说明曲线斜率的含义;
②求弹簧的原长度l0;
③若两小球沿着弹簧的中点做匀速圆周运动,已知小球的质量为m,角速度大小为ω0,求此时弹簧的伸长量。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/452ee468e5f30a7c6b684f74dac98647.png)
①请说明曲线斜率的含义;
②求弹簧的原长度l0;
③若两小球沿着弹簧的中点做匀速圆周运动,已知小球的质量为m,角速度大小为ω0,求此时弹簧的伸长量。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2021/2/14/2657991892787200/2658606035787776/STEM/bea89f35-28e1-4f15-b651-9d4ef3126428.png?resizew=281)
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2021-02-15更新
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331次组卷
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3卷引用: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