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 13 道试题
1 . 某同学采用如图所示的装置测定滑块与长木板间的动摩擦因数。在倾斜固定的长木板上固定两个光电门1和2,在长木板底端安装挡板并将轻弹簧的一端固定在挡板上,将带遮光条的滑块放在弹簧上端,沿长木板向下推滑块将弹簧压缩到一定程度后由静止释放,滑块被弹簧弹出,依次通过光电门1和2,该同学记录了遮光条通过光电门1和2的时间,测出了滑块和遮光条的总质量为,遮光条的宽度为,光电门1和2间的距离为,斜面的倾角为,重力加速度为

(1)滑块在长木板上向上滑行时的加速度大小为______(用题中的字母表示)。
(2)滑块与长木板间的动摩擦因数为______(用题中的字母表示)。
(3)在某次弹出滑块的过程中,由于弹簧的压缩量偏小,滑块经过光电门1后,没有到达光电门2,该同学记录的遮光条通过光电门1的时间为,测得滑块释放点到光电门1的距离为,弹簧储存的弹性势能为______(用题中的字母表示)。
2023-03-12更新 | 252次组卷 | 1卷引用:安徽省滁州市定远中学2022-2023学年高三下学期2月同步跟踪检测物理试题
2 . 如图a,某实验小组利用力学传感器、刻度尺测量出了弹簧在A位置处的弹性势能和小球的质量。其具体操作如下:
①将小球从A位置由静止释放(小球与弹簧不粘连);
②利用压力传感器测量出小球经过B位置时的压力F
③利用刻度尺测量半圆形轨道的轨道半径R
④改变半圆形轨道的轨道半径R,再次从A位置由静止释放小球,重复步骤②和步骤③。不计所有摩擦,半圆形轨道与水平轨道接触良好,传感器置于半圆形轨道最低处,重力加速度g取10.0m/s2

(1)若通过图像法处理数据,实验小组应该做出压力F___________(填“R”或“”)的图像。
(2)若实验小组作出的图像如图b所示,则小球的质量为___________kg,弹簧的弹性势能为___________J。(均保留2位有效数字)。
3 . 图甲是探究弹簧弹性势能的装置。将轻弹簧左端固定,在弹簧的另一端施加拉力从原长A位置缓慢拉到B位置,拉力与弹簧伸长量的关系图像如图乙所示,且图像为过坐标原点O的直线(实验过程中,弹簧始终处于弹性限度内)。则直线OP的“斜率”表示弹簧的___________,直角三角形POx0的“面积”表示___________。由此可推断,一个劲度系数为k的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为x0时,弹簧的弹性势能的表达式为EP=________
2020-08-05更新 | 100次组卷 | 1卷引用:安徽省蚌埠市2019-2020学年高一下学期期末考试物理试题
4 . 某实验小组利用如图1所示的装置,对轻质弹簧的弹性势能进行探究.一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上,弹簧右端固定,左端与一小球接触但不拴接;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘.向右推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上,通过测量和计算,可得到弹簧被压缩后的弹性势能.

(1)为测得小球离开桌面时的动能Ek,已知重力加速度g,需要测量下列物理量中的_____________(选填选项前的字母).
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量x
(2)用所选择的测量和已知量表示EkEk=_____________
(3)如果忽略桌面摩擦阻力的影响,可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep.实验时,测得小球质量m=190.0g,桌面到地面的高度h=40.00cm.已知弹簧的劲度系数k=40N/m,本地重力加速度g=9.8m/s2.某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像,如图2所示.

Epx2图像中,设图像的斜率为β,由图像可得Epx2变化的表达式为______________.根据功与能的关系,弹性势能的表达式中可能包含x2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_____________.通过寻找这个物理量与β间的数值关系,可得到弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_____________
2019-05-10更新 | 675次组卷 | 4卷引用:2019年安徽师大附中高考物理最后一卷(5月份)
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5 . 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 | 1276次组卷 | 7卷引用:2020届安徽省定远县高三停课不停学线上测试物理试题(八)
6 . 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.

(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”).

(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)
7 . 在探究弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系实验中,某实验小组根据实验数据获得下列图像,则

(1)该弹簧的劲度系数是___________N/m。
(2)实验中,操作者从弹簧的原长用力缓慢地拉伸到伸长量为x=40cm时,拉力对弹簧做功___________J,此时弹簧的弹性势能是___________J
8 . 某同学利用如图的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究.将轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,左端固定,右端与一小球A接触而不固连,弹簧的原长小于桌面的长度.向左推小球,使弹簧压缩后由静止释放.小球离开桌面会落到水平地面.已知桌面的高度为h,小球质量为m,重力加速度的大小为g,当弹簧的压缩量为时,小球抛出点到落地点的水平距离为s,则:

(1)小球离开桌面时的速率v=_____________(用g、h、s表示);
(2)弹簧被压缩时的弹性势能E=___________(用m、g、h、s表示);
2018-06-14更新 | 220次组卷 | 1卷引用:安徽省砀山中学2017-2018学年高一第二学期第二次质量检测物理试题
9 . 某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能EP与弹簧伸长量Δx之间的关系。实验步骤如下:

(1)用游标卡尺测量遮光条宽度d,如图乙所示测量值d=__________mm;
(2)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧,将轻质遮光条水平固定在弹簧下端;在立柱上固定一指针,标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置,并测出此时弹簧长度x0
(3)测量出重锤质量m,用轻质细线在弹簧下方挂上重锤,测量出平衡时弹簧的长度x1,并按甲图所示将光电门的中心线调至与遮光条下边缘同一高度,已知当地重力加速度为g,则此弹簧的劲度系数k=__________(用题目所给字母符号表示);
(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条下边缘回到弹簧原长标记指针处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门记下遮光条经过的时间,则此时弹簧的弹性势能Ep=__________(用题目所给字母符号表示);
(5)换上不同质量的重锤,重复步骤3、4,计算出相关结果,并验证弹性势能Ep与弹簧伸长量Δx之间的关系。
10 . 一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子边缘垂直的方向放置一轻质弹簧,其左端固定,右端与质量为m的一个小钢球接触。当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示。让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s

(1)小钢球离开桌面时的速度大小为v0_______,弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式为Ep________
(2)弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:
弹簧的压缩量x(cm)1.001.502.002.503.003.50
小钢球飞行的水平距离s(m)2.013.004.014.966.017.00

由实验数据,可确定弹性势能Ep与弹簧的压缩量x的关系为__________(式中k为比例系数)。
A.Epkx     B.       C.Epkx2 D.
共计 平均难度:一般