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 57 道试题
1 . (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 | 334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
2 . 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)。
3 . 某实验小组利用如图所示的实验装置,探究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,光滑水平桌面距地面高为,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为的小钢球接触(不栓接),弹簧处于原长时,将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧的作用下,小球从桌子边缘水平飞出,小球落到位于水平地面的复写纸上,从而在复写纸下方的白纸点留下痕迹。(已知重力加速度为

(1)实验测得小球的落点点的距离为d,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能d之间的关系式可表示为___________
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上作出图像。(       )
弹簧压形变量0.0200.0400.0600.0800.1000.120
小球飞行水平距离0.511.52.42.63.0

(3)由实验数据得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量之间的关系式可表示为___________
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.
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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 | 2201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
20-21高三下·广东·阶段练习
6 . 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 | 784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
2022·山东·二模
7 . 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)
8 . 某实验小组利用实验室里的器材来测量弹簧的弹性势能,如图所示为设计的装置,水平台面左侧固定一弹簧弹射器(内壁光滑),右侧的AB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,并用刻度尺测得AB两点间的水平距离x。将物块(可看作质点)压缩弹簧到位置P,由静止弹射出去,计时器记录下物块从AB所用的时间t,忽略一切阻力。

(1)物块被弹射出的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.弹簧的劲度系数k
C.当地重力加速度g
D.物块的质量m
(3)静止释放物块时,弹簧的弹性势能Ep=__________(用题目及所选物理量的字母符号表示),物块被弹射出去后,由于重力作用其运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果___________(填“有”或“没有”)影响。
2021-11-03更新 | 255次组卷 | 2卷引用:2022年全国统一招生考试模拟冲刺卷理综物理试题(一)
9 . 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

(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)。
2021-09-27更新 | 319次组卷 | 1卷引用:2022年新教材高考一轮复习精品资料第五章 实验五探究动能定理
10 . 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:如图所示,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上。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与小球刚要离开桌面时的动能相等。已知重力加速度大小为。为求得,至少需要测量下列物理量中的_________(填写前面的选项)。
A.小球的质量
B.小球抛出点到落地点的水平距离
C.桌面到地面的高度
D.弹簧的压缩量
E.弹簧的原长
(2)用所选取的测量量和已知量表示,得=_____
共计 平均难度:一般