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 7 道试题
1 . 用如图所示的装置研究“轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度形变量”的关系。在光滑的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。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(不计空气阻力,当地重力加速度为g)。

(1)若要计算弹簧的弹性势能还应测量的物理量有________。(用相应文字及物理量符号表示)
(2)弹簧的弹性势能与小钢球飞行的水平距离s及上述测量出的物理量之间的关系式为________。(用相关物理量符号来表示)
2022-04-05更新 | 241次组卷 | 1卷引用:2022届陕西省西安市阎、高、蓝、周、临五区县高三下学期联考(二)理综物理试题
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 . 某物理兴趣小组的同学通过实验探究弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x之间的关系,其实验步骤如下:

A.用如图甲所示的装置测量木块与木板之间的滑动摩擦力,跨过光滑定滑轮的细线两端分别与木块和弹簧秤相连,滑轮和木板间的细线保持水平,缓慢向左拉动水平放置的木板,当木块相对桌面静止且木板仍在继续滑动时,弹簧秤的示数如图甲所示
B.如图乙所示,把木板固定在水平桌面上,将所研究的弹簧的一端固定在木板左端的竖直挡板上,O是弹簧处于自然长度时右端所在位置
C.用木块压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时由静止释放木块,木块向右运动的最大距离是s,用刻度尺测得xs的值
D.改变x的大小,按步骤C要求继续实验,测得多组xs的值,并求得对应的x2EP的值如下表所示
实验次数

1

2

3

4

5

x/×10-2m

0.50

1.00

2.00

3.00

4.00

x2//×10-4m2

0.25

1.00

4.00

9.00

16.00

s/×10-2m

5.03

20.02

80.10

180.16

320.10

EP/J

0.14

0.56

EP

5.04

8.96


回答下列问题:
(1)木块与木板之间的滑动摩擦力f=_____N;
(2)上表中EP=_____J;
(3)分析上表中的数据可以得出,弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x之间的关系是_________
A.  B.  C.  D.
4 . 由于空间站处于完全失重状态,不能利用天平等仪器测量质量,为此某同学为空间站设计了如图甲所示的实验装置,用来测量小球质量图中弹簧固定在挡板上,轨道B处装有光电门,可以测量出小球经过光电门的时间.该同学设计的主要实验步骤如下:

①用游标卡尺测量小球的直径d
②将弹簧固定在挡板上
③小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x
④由静止释放小球,测量小球离开弹簧后经过光电门的时间t,计算出小球离开弹簧的速度v
⑤改变弹簧的压缩量,重复步骤③、④多次
⑥分析数据,得出小球的质量
该同学在光滑地面上进行了上述实验,请回答下列问题:
(1)步骤①中游标卡尺示数情况如图乙所示,小球的直径d=___________cm
(2)某一次步骤③中测得弹簧的压缩量为1cm,对应步骤④中测得小球通过光电门的时间为7.50ms,则此次小球离开弹簧的速度v=___________m/s
(3)根据实验得到的弹簧的形变x与对应的小球速度v在图丙中画出了v-x图象已知实验所用弹簧的弹性势能Ep与弹簧形变量x2之间的关系如图丁所示,实验测得小球的质量为___________kg
2019-03-02更新 | 179次组卷 | 2卷引用:【校级联考】陕西省西安市蓝田县2019届高三第一次模拟考试理科综合物理试题
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5 . 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 | 4269次组卷 | 45卷引用:2016届陕西黄陵中学高三上学期期末考试(第四次月考)物理试题
6 . 如图所小,在探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系实验中,轻弹簧左端固定,右端在水平拉力F作用下从A位置(弹簧原长位置)拉伸xB位置,作出的F-x图像为过坐标原点O的直线,如图所示,实验过程中,弹簧始终处于弹性限度内.

(1)F-x图像中,图线OP的斜率的物理意义是:___________
(2)根据所学知识,可以判断直角三角形PQO的面积的物理意义是:___________
(3)由此可推断,如果一劲度系数为k的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为x时,弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_______________
7 . 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=____
共计 平均难度:一般