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 8 道试题
1 . 如图甲所示,利用光电门、遮光片组合可以探究弹簧的弹性势能与形变量的关系,弹簧的右端固定在木板上,弹簧的左端放置一小滑块(与弹簧不拴接),滑块的上方有一宽度为d的遮光片,弹簧左端原长位置O处固定一光电门,光电门上连接有计时器(图中未画出),已知滑块连间遮光片的总质量为m,当地的重力加速度为g

(1)先用游标卡尺测出遮光片的宽度d,如图乙所示,则______

(2)将小滑块向右压缩弹簧x后从静止释放,小物块在弹簧的作用下披弹出,记下遮光片通过光电门的时间t,则小滑块通过光电门的速度表达式为______(用题中所给物理量的符号表示);
(3)又测得小滑块停下的位置到光电门的距离为s,则压缩弹簧时弹簧的弹性势能与形变量间的关系式为______(用题中所给物理量的符号表示)。
2 . 某同学利用如图甲所示装置对轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系进行探究。在侧面开槽的竖立玻璃管中,弹簧的下端固定在支架C上,上端托一小球,小球直径略小于玻璃管直径。A为挡板,A、C距管底高度均可调。玻璃管侧面竖立一刻度尺,0刻度线与管底对齐。当支架C位于管底,挡板A位于距管底L高度处,小球固定在挡板A下方时,弹簧上端恰与小球接触,且弹簧处于原长。现移动C并固定于距管底x高度处,抽出A后,小球向上弹起,推动轻质泡沫板B达到的最高点距管底高度为H

(1)若认为弹簧的弹性势能全部转化为小球的重力势能,要想知道一次实验中小球重力势能的增加量,需要知道或测量的量有:______
A。小球质量m
B.当地的重力加速度g
C.泡沫板B达到最高点的高度H
D.A的高度L
用所选取的量表示此次实验中弹簧储存的弹性势能E_______________
(2)改变C的位置多次实验,根据得到的数据拟合出H-Lx2图像为一条过原点的直线,如图乙所示,斜率为a,可得出弹簧弹性势能与形变量x的关系式为E_______________
(3)若再做一次实验,测得H-L小于x,则在原图像中描出的点的位置在_______________
A.原直线上       B.原直线上方       C.原直线下方
2020-11-30更新 | 222次组卷 | 2卷引用:2021届江西省吉安市白鹭洲中学高三上学期期中物理试题
3 . 某同学在资料中查得弹簧弹性势能表达式为k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),他利用如图甲所示的装置进行实验,水平放置的弹射装置将质量为m的小球弹射出去,测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为Δt,用刻度尺测出弹簧的压缩量为x,1、2光电门间距为L,则

(1)小球射出时速度大小为v=________,弹簧弹性势能Ep=________。(用题中的字母表示)
(2)该同学改变弹簧压缩量x,多次进行实验,利用测得数据,画出如图乙所示Epx2的关系图线,根据图线求得弹簧的劲度系数k=________
(3)由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下偏转,这对实验结果________(选填”有”或”无”)影响。
2020-06-06更新 | 410次组卷 | 5卷引用:江西省丰城市第九中学2021-2022学年高三上学期第一次月考物理试题(日新部)
4 . 某同学查阅资料得知弹簧弹性势能的表达式为(其中k是弹簧的劲度系数,x是形变量),他想通过下图所示的实验装置加以验证。有一轻质弹簧水平放置在气垫导轨上,左端固定,弹簧处于原长时另一端在O点处,右端紧靠滑块,但不连接。

(1)其探究步骤如下:
①按图1所示安装好实验装置;
②用游标卡尺测量固定在滑块上的遮光条宽度d,其示数如图2所示,则d____mm;
③打开气源,将滑块放在导轨上,调节气垫导轨使之水平;
④滑块压缩弹簧至位置A(记下此时弹簧的压缩量x1)后由静止释放,记下遮光条通过光电门的时间 t1=8×103s,则滑块离开弹簧时的速度v1_____m/s(结果保留两位有效数字);
⑤重复以上步骤分别求得物体离开弹簧时的速度大小,v1取平均值;
⑥改变A点的位置,重复上面的实验,分别得到多组 xv的值;
(2)如果弹性势能的表达式为,摩擦阻力不计,则物体离开弹簧时的速度v随弹簧压缩量x的变化图线应该是______________
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5 . 某同学利用气垫导轨和数字计时器,探究轻弹簧弹性势能与形变量的关系. 如图所示,气垫导轨上有很多小孔,气泵输入压缩空 气,从小孔中喷出,会使质量为 0.5kg 滑块 与导轨之间有一层薄的空气,使二者不接触 从而大大减小阻力.一端固定有轻弹簧的滑 块在导轨上滑行,当通过数字计时器时,遮 光片挡住光源,与光敏管相连的电子电路就会记录遮光时间△t

(1)接通气泵,调节气垫导轨左端高度,轻推滑块,使其刚好能够匀速运动,说明气垫导轨已经水平:
(2)使用 10 分度游标卡尺测量滑块上遮光片宽度如图乙所示,读出其宽 d=_______cm;
(3)压缩弹簧记录其压缩量;
(4)释放滑块,滑块离开弹簧后通过数字计时器,计时器显示时间△t
(5)多次重复步骤(3)和(4),将数据记录到数据表格中,并计算出滑块相应的动能;
(6)由机械能守恒定律可知,滑块的动能等于释放滑块时弹簧的势能:

弹簧压缩量

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

滑块遮光时间

57.5

28.4

19.1

14.4

11.5

滑抉的动能

0.010

0.041

0.091

0.160


(7)表格中弹簧压缩量为 5.00cm 时,其动能为__________J(结果要求三位有效数字);
(8)由表格中数据可知,弹簧的弹 性势能与其形变量的关系为______
2019-05-04更新 | 163次组卷 | 1卷引用:【全国百强校】江西省南昌市第十中学2019届高三下学期期中考试(第二次模拟)理综物理试题
6 . 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 | 4271次组卷 | 45卷引用:2017届江西省上高二中高三上学期第五次月考物理试卷
7 . 某同学看到法治节目中报道有人用弹弓射击野生保护动物,他对此行为表示强烈谴责,为了教育其他同学不要玩弹弓,他想用学过的物理知识来实际测量它的威力.于是他准备了一个节目中类似的弹弓(如图甲),它每侧固定有两根完全相同的橡胶管.金属弹珠质量为10g,直径为10mm.

(1)他首先猜想橡胶管拉伸过程中弹力与形变量的关系满足胡克定律,为了验证猜想进行了实验.由于实验室的传感器量程较小,于是他取其中一根橡胶管进行实验,通过传感器拉动橡皮管,记下它每一次的长度L及对应的拉力F大小,并在坐标纸画出图乙所示的图像.

为了便于研究,他在老师的启发下将原图像拟合成如图丙所示,请你根据图像,计算出该单根橡胶管的原长L0=__________,劲度系数k=__________.
(2)同学查阅资料发现,当弹丸发射后的比动能(动能与最大横截面积的比值)超过1.8J/cm2就可被认定为枪支,并且满足胡克定律的物体在弹性限度内其弹性势能E与形变量x的关系式可表示为E=kx2.在一次测试中弹弓每侧的橡皮管组拉至49cm.请你估算弹珠离开弹弓时的比动能____________________(π3,结果保留两位有效数字)
2018-04-27更新 | 373次组卷 | 5卷引用:江西省大余中学2019届高三5月月考理综-物理试题
8 . 某同学利用自己设计的弹簧弹射器测量弹簧的弹性势能,装置如图所示。水平放置的弹射器将质量为m的静止小球弹射出去,测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t,甲、乙光电门间距为L,忽略一切阻力。

①小球被弹射出的速度大小v=___________,求得静止释放小球时弹簧弹性势能Ep=___________(用题目中的字母符号表示)
②由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果___________ 影响(选填“有”或“无”)
2016-12-08更新 | 468次组卷 | 9卷引用:江西省上饶县中学2018届高三上学期第三次月考(零班)物理试题
共计 平均难度:一般