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 6 道试题
1 . 某同学用如图1所示的装置测量弹簧的劲度系数,在气垫导轨上固定好轻质弹簧和光电门,将光电门与数字计时器连接(图中未画出),操作步骤如下:

(1)首先调节气垫导轨。
(2)固定光电门,使之处于弹簧原长的右侧,选择宽度为d的遮光条,实验小组的同学用游标卡尺对遮光条的宽度进行了测量,读数如图2所示,则遮光条的宽度___________cm。

(3)接通电源,用手向左侧推动滑块,压缩弹簧到某一长度(弹簧处于弹性限度内),测出弹簧压缩量x
(4)将滑块由静止释放,读出滑块经过光电门时遮光条的挡光时间t,滑块质量为m,则此时滑块的动能为___________。(用mdt表示)
(5)重复步骤(4)测出多组x及对应的t
(6)画出图像如图3所示,测得图像的斜率为k,则弹簧劲度系数的表达式为___________。(用mdk表示)
2023-02-24更新 | 588次组卷 | 4卷引用:2023届宁夏吴忠市高三上学期一轮联考理科综合物理试题
2 . 用如图所示的装置测量弹簧的弹性势能。将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点;在O点右侧的BC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。先用米尺测得BC两点间距离s,再用带有遮光片的滑块压缩弹簧到某位置A,由静止释放,计时器显示遮光片从BC所用的时间为t,用米尺测量AO之间的距离x

(1)计算滑块离开弹簧时速度大小的表达式是v=______
(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量______;(选填字母序号)
A.弹簧原长B.滑块(含遮光片)的质量C.当地重力加速度
(3)若气垫导轨右端比左端略高,弹性势能的测量值与真实值比较将_______。(选填字母序号)
A.偏大       B.偏小       C.相等
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 | 4265次组卷 | 45卷引用:2020届宁夏银川唐徕回民中学高三下学期第一次模拟考试理综物理试题
4 . 某实验小组研究木块与某粗糙木板间的摩擦因数,步骤如下:


(1)如图甲,在该木板上放置一木块,木块与一水平弹簧左端相连,弹簧右端连接在位置固定的传感器上.传感器与木板未接触.传感器可以测出弹簧拉力F和对应的木块位移大小x,数据(F,x)可以通过电脑实时同步保存并自动画出F-x图象.
(2)调节装置使F、x均为0.然后缓慢向左拉动木板.得到多组数据(F,x),木块与木板相对滑动后,控制木板立即静止,整个过程弹簧始终在弹性限度内.电脑中得到如图乙F-x图象.其中Fm、xm为记录数据F、x中的最大值.已知木块质量为m,重力加速度取g,滑动摩擦力等于最大静摩擦力.用图象中获得的数据和已知量表示下列物理量.
①整个过程中弹簧弹性势能最大值为_____
②摩擦力对木块所做的功为____
③木块与粗糙板间摩擦因数______
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5 . 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.
6 . 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组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=_____
(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门组记下遮光条经过的时间,则此时重锤下落的速度为________,弹簧此时的弹性势能为_____________(均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与弹簧伸长量之间的关系.
共计 平均难度:一般