组卷网 > 知识点选题 > 弹簧弹力做功与弹性势能的变化
更多: | 只看新题 精选材料新、考法新、题型新的试题
解析
| 共计 57 道试题
1 . 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OM两点间的距离xMN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“mdxkb”表示)
2022-04-21更新 | 2236次组卷 | 5卷引用: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
2022·山东·二模
2 . 某实验小组探究轻质弹簧弹性势能与其形变量关系的实验装置如图甲所示。气垫导轨固定在水平桌面上,原长L=20cm的轻质弹簧一端固定在气垫导轨右端的挡板上,处于原长时另一端刚好与带有遮光条的滑块接触。弹簧与滑块不拴接,滑块处于静止状态。向右推动滑块压缩弹簧,然后将滑块由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为t。已知遮光条及滑块的总质量M=0.5kg,遮光条的宽度d=8mm。不考虑滑块反弹,弹簧始终在弹性限度内。

(1)将实验中的轻质弹簧竖直悬挂,在其下端挂上一个质量为200g的重物。弹簧左侧刻度尺的零刻线与弹簧上端对齐。重物稳定时弹簧末端指针的位置如图乙所示。指针所指的刻度值为___________cm;弹簧的劲度系数k=___________N/m。(取g=10m/s2

(2)若某次实验中,测得遮光条经过光电门的挡光时间t=0.005s,则滑块经过光电门时的速度大小v=___________m/s;释放滑块时弹簧储存的弹性势能为___________J。
(3)实验小组将所测弹簧的形变量△L及相应弹性势能Ep的实验数据填在下表中。实验小组观察数据后,预测弹簧的弹性势能与其相应的形变量的平方成线性关系。请你在图丙坐标纸上补齐未画出的数据点,并绘出Ep—△L2图线。(      )
L/(10-2m)246810
Ep/(10-2J)3.915.932.863.899.7

(4)Ep-△L2图线的斜率为___________N/m。(结果保留三位有效数字)
(5)通过以上实验可得出结论:在误差允许的范围内,弹簧的弹性势能Ep=___________。(用k和△L表示)
3 . 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究,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,如图(a)所示.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:
(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能Ep与小球抛出时的动能Ek相等.已知重力加速度大小为g,为求得Ek,至少需要测量下列物理量中的          (填正确答案标号).
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△x

E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ek,得Ek=           
(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s—△x图线.从理论上可推出,如果h不变.m增加,s—△x图线的斜率会      (填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s—△x图线的斜率会 (填“增大”、“减小”或“不变”).由图(b)中给出的直线关系和Ek的表达式可知,Ep与△x        次方成正比.
2019-01-30更新 | 4280次组卷 | 45卷引用:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(新课标Ⅱ)
4 . 某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“探究弹簧弹性势能与形变量的关系”实验,装置如图所示。弹射器水平放置,小球在右侧端口时,弹簧恰好处于原长。现将弹簧压缩x后释放,质量为m的小球被弹射出去。已知桌面距离地面高度为h,测量小球落地的水平距离为s,小球可视为质点,重力加速度为g。请回答下列问题:

(1)为减小实验误差,弹射器出口端应与桌面边缘___________(填“平齐”或“远离”)。
(2)当弹簧被压缩x时,弹簧的弹性势能Ep=___________(用字母mghs表示)。
(3)该同学在实验中测出多组数据,并发现x与s成正比,则探究得出弹簧弹性势能EP与形变量x的关系是___________
A.  B.  C.  D.
智能选题,一键自动生成优质试卷~
20-21高三下·广东·阶段练习
5 . 某同学根据机械能守恒定律,探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系,实验过程如下:
① 用游标卡尺测出挡光片的宽度d与弹簧秤测出滑块和遮光条的总质量M
② 将轻弹簧一端固定在气垫导轨左侧,如图甲,调整导轨至水平;
③ 用带有挡光片的滑块压缩弹簧(不栓接),记录弹簧的压缩量x;用计算机记录滑块通过光电门的挡光时间
④ 重复③的操作,得到x的关系如图乙。

                                                                                                       
(1)该实验可以用(用Md)表示弹簧弹性势能__________
(2)用游标卡尺测出遮光条的宽度d,示数如图丙,则d=__________cm。
(3)由图乙知,滑块速度v与位移x__________比;由上述实验可得结论,对同一根弹簧,弹性势能Ep与弹簧的__________成正比。
2022-03-20更新 | 798次组卷 | 5卷引用: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
6 . 用如图所示的装置测量轻弹簧压缩时的弹性势能。将弹簧放置在光滑水平桌面上,左端固定,弹簧自然伸长时右端恰好处于桌面右边缘P点,水平地面上的O点位于P点正下方,用一小球从弹簧的右端将弹簧压缩至图示位置,弹簧具有弹性势能Ep。现将小球从静止开始无初速度释放,记录小球在水平地面上的落点Q,用刻度尺测出OP间的高度hOQ间的距离L,已知当地重力加速度为g

(1)小球离开桌面右边缘P点时的瞬时速度大小vP=_________(用题给物理量符号表示)。
(2)为了测量轻弹簧的弹性势能Ep,还需要测量的物理量是__________
A.小球的质量m
B.小球的直径d
C.小球从P点到Q点的运动时间t
D.弹簧的形变量x
(3)轻弹簧的弹性势能Ep=___________(用题给物理量符号表示)。
2014·广东·高考真题
实验题 | 适中(0.65) |
真题 名校
7 . 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。
8 . 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。
9 . (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:2023届河北省高三下学期第一次模拟演练物理试题
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 | 1282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