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 20 道试题
1 . 为了探究轻质弹簧的弹性势能,某同学设计了如图实验装置:一轻质弹簧左端固定在气垫导轨上,右端自由。弹簧右侧有一个滑块,滑块上固定一挡光片。滑块右侧固定的光电计时器可以记录挡光片通过光电门的时间。实验过程如下:

(1)将气垫导轨放在实验桌上,调节气垫导轨使其水平,气垫导轨调至水平的依据是:通气状态下,滑块置于导轨任意位置,滑块___________
(2)向左推滑块,使弹簧压缩一段距离x后由静止释放,如果挡光片的宽度为d,记下挡光片通过光电门的时间t;则滑块到达光电门的速度为___________
(3)多次改变弹簧的压缩量,记下相应的xt,发现压缩量x越大,时间t___________ (选填“越大”、“越小”或“不变”)
(4)为了进一步确定xt的关系,以x为纵坐标,为横坐标,作图线,得到一条过原点的直线,由此可得轻质弹簧的弹性势能EP与弹簧的压缩量x的关系为___________
2023-12-03更新 | 107次组卷 | 1卷引用:新疆石河子市石河子第一中学2023-2024学年高三上学期11月月考物理试题
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 . 医用口罩一般都采用了弹性绳,为了佩戴舒适,弹性绳的劲度系数都很小。某同学对口罩的弹性绳进行了探究。
(1)他首先猜想弹性绳在拉伸过程中弹力与形变量的关系可能满足胡克定律,为了验证猜想进行了一些实验,取下口罩上的一根弹性绳,用一小量程弹簧测力计和刻度尺分别测量弹性绳的弹力与总长度,记下它每一次的长度L及对应的拉力大小F,并在坐标纸上描出如图甲所示的图像。由图甲可知,该弹性绳的劲度系数k=___________N/m,原长L0=___________cm。(结果均保留三位有效数字)

(2)该同学查阅资料发现,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。如图乙所示,他将该弹性绳一端固定在O点,另一端与一质量为m的小球相连,当弹性绳刚好伸直时,小球处于A点,现将小球从A点正上方高为hB点由静止释放,测得小球下落的最低点CA点的距离为x,该过程中弹性绳始终在弹性限度内,重力加速度大小为g,小球在C点时,弹性绳的弹性势能=___________
4 . 小明同学用如图(a)所示的实验装置测量弹簧劲度系数k。已知图中所给小球的质量为m,水平轨道可视为光滑,B处装有光电门,可测量小球经过光电门的时间。下面是小明进行的一次实验:

(1)用游标卡尺测量小球的直径d如图(b)所示,记录小球的直径d=___________cm;
(2)将弹簧左端固定在挡板上;让小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录压缩量x
(3)由静止释放小球,测得小球通过光电门的时间t=5.00ms,则小球离开弹簧的速度v=_______m/s;若已知弹簧弹性势能k为劲度系数,x为形变量。则根据实验步骤中测得的物理量,则可得k=_____。(用题中的mdxt表示)
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5 . 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
6 . 某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能为弹簧的劲度系数,为弹簧的形变量)”的实验,装置如图(a)所示。水平放置的弹射器将质量为的小球弹射出去,测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为,用刻度尺测出弹簧的压缩量为,甲、乙光电门的间距为,忽略一切阻力。

(1)小球被弹射出的速度大小___________,求得弹簧弹性势能___________。(用题目中的字母表示)
(2)该同学测出多组数据,计算并画出如图(b)所示的关系图线,从而验证了它们之间的关系。根据图线求得弹簧的劲度系数___________。当弹簧压缩量从变为时(始终在弹簧弹性限度内),弹簧做功___________
(3)由于重力作用,小球被弹出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果___________(选填“有”或“无”)影响。
7 . 航天员可以在空间站进行科学实验。为测量空间站中一小球质量,航天员设计了如图甲所示的实验装置。在平面上A处固定一挡板,一轻质弹簧一端与挡板相连,B处装有光电门。

(1)用游标卡尺测量小球的直径,如图乙所示,小球的直径为___________cm。
(2)将小球与弹簧接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量,求得弹簧的弹性势能为0.042J。由静止释放小球,小球到达B处前,弹簧已恢复原长,测得小球通过光电门的挡光时间为7.75ms,则小球的质量为___________kg。
(3)若水平面粗糙,对小球质量的测量___________(选填“有”或“无”)影响。
8 . 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)。
9 . 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
10 . 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
共计 平均难度:一般