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
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2020·北京海淀·一模
1 . 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
2 . 如图所示,在光滑平面上,一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻弹簧,自接触弹簧到弹簧被压缩至最短过程中,以下说法正确的是(     
A.物体的加速度逐渐减小
B.物体的速度逐渐减小
C.弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能减小
D.弹簧对物体做负功,弹簧的弹性势能增大
3 . 2021年7月30日,在东京奥运会蹦床项目女子决赛中,中国选手朱雪莹夺得冠军。若朱雪莹比赛中上升的最高点距地面高为H,朱雪莹质量为m,蹦床平面距地面高为h。朱雪莹下落过程,弹性网最大下陷量为x,空气阻力恒为f,下落过程中的总时间为t(从最高点落到弹性网的最低点),则朱雪莹(看作质点)从最高点下落至最低点的过程,下列说法正确的是(  )
A.弹性网的弹力对朱雪莹的冲量大小为
B.朱雪莹从与蹦床接触到落至最低点过程中所受合外力的冲量大小为
C.弹性网弹性势能的增量为
D.朱雪莹的机械能减少
4 . 某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧弹性势能与压缩量的关系

①如图23(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测量相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k=       N/m。(g取9.80m/s2
砝码质量(g)
50
100
150
弹簧长度(cm)
8.62
7.63
6.66
②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图23(b)所示:调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小            
③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为             。
④重复③中操作,得到v与x的关系如图23(c),由图可知,v与x成           关系.由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的          成正比。
2021·河北石家庄·二模
5 . 航天员可以在空间站进行科学实验。为测量空间站中一小球质量,航天员设计了如图甲所示的实验装置。在平面上A处固定一挡板,一轻质弹簧一端与挡板相连,B处装有光电门。

(1)用游标卡尺测量小球的直径,如图乙所示,小球的直径为___________cm。
(2)将小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量,求得弹簧的弹性势能为0.042J。由静止释放小球,小球到达B处前,弹簧已恢复原长,测得小球通过光电门的挡光时间为7.75ms,则小球的质量为___________kg。
(3)若水平面粗糙,对小球质量的测量___________(选填“有”或“无”)影响。
6 . (1)如图所示,小球套在光滑细杆上,两条相同弹性橡皮绳一端分别系在挡板A、B上的拉力传感器上,另一端系在小球的两侧。L表示两传感器间的距离,F表示两传感器的示数,实验数据如下表:(小球的尺寸远小于L)。由表中数据可知:橡皮绳的原长为____________cm,橡皮绳的劲度系数为____________N/m。

F(N)

0.50

1.50

2.50

3.50

4.50

L(cm)

32.00

36.00

40.00

44.00

48.00

(2)某同学利用该装置进一步探究橡皮绳的弹性势能与形变量的关系。该同学主要步骤如下:a、使两拉力传感器相距,固定A、B挡板。b、移动小球使某传感器示数为零,由静止释放小球。c、读出小球经过速度传感器时的速度值。d、分别把两拉力传感器间距改为,重复上述过程。则:
Ⅰ.为了便于数据分析,该同学把速度传感器应安装在________________________的位置。
Ⅱ.速度传感器三次示数分别为3.58m/s、1.79m/s、0.89m/s可知弹性橡皮绳的弹性势能与形变量的关系为____________(填“” “”“”或“其他”)。
2023-03-29更新 | 335次组卷 | 2卷引用:13.力学实验-2023年河北、广东、重庆、湖南地区一模分类汇编
7 . 在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为m的木块相连,若在木块上再作用一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动h,力F做功W1,此时木块再次处于平衡状态,如图所示。求:
(1)在木块下移h的过程中重力势能的减少量。
(2)在木块下移h的过程中弹性势能的增加量。

   

16-17高三上·重庆·开学考试
真题 名校
8 . 用如图8所示的装置测量弹簧的弹性势能.将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的BC位置各安装一个光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连.先用米尺测得BC两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,静止释放,计时器显示遮光片从BC所用的时间t,用米尺测量AO之间的距离x.

(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是________
(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量________
A.弹簧原长
B.当地重力加速度
C.滑块(含遮光片)的质量
(3)增大AO之间的距离x,计时器显示时间t________
A.增大   
B.减小  
C.不变
2016-12-08更新 | 2572次组卷 | 36卷引用:【优教学】第二章 相互作用 实验二
23-24高一下·全国·课后作业

9 . 如图所示,在一次“蹦极”运动中,人由高空下落到最低点的整个过程中,下列说法正确的是(  )

A.重力对人做正功B.人的重力势能减小
C.橡皮绳对人做正功D.橡皮绳的弹性势能增加
2023-12-21更新 | 474次组卷 | 2卷引用:2019人教版必修第二册 第8章机械能守恒定律2 重力势能 热搜题
10 . 研究“蹦极”运动时,在运动员身上系好弹性绳并安装传感器,可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据,得到如图所示的“速度-位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略,根据图像信息,下列说法正确的有(  )
A.弹性绳原长为15m
B.当运动员下降10m时,处于超重状态
C.当运动员下降15m时,绳的弹性势能最大
D.当运动员下降20m时,其加速度方向竖直向上
2022-02-19更新 | 302次组卷 | 1卷引用:2022年高考二轮复习人教版(2019)热点8 动能定理和能量守恒定律
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