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 9 道试题
1 . 某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:如图所示,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。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上。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与小球刚要离开桌面时的动能相等。已知重力加速度大小为。为求得,至少需要测量下列物理量中的_________(填写前面的选项)。
A.小球的质量
B.小球抛出点到落地点的水平距离
C.桌面到地面的高度
D.弹簧的压缩量
E.弹簧的原长
(2)用所选取的测量量和已知量表示,得=_____
2 . 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。
3 . 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。
4 . 一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,他的实验如下: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,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S

(1)小钢球从桌子边缘水平飞出时的速度大小是多少?________。(用hSg表示)
(2)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m,桌面离地面高度h,水平距离S,重力加速度g等物理量的表达式:________
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5 . 某课外兴趣小组为了测量木块与木板间的动摩擦因数,设计了如图所示的实验装置并进行了如下实验.将一轻质弹簧的一端固定在木板上,木板竖直放置,如图甲所示,弹簧自然伸长时弹簧的另一端位于A点.将木块紧靠弹簧推至B点后由静止释放,木块脱离弹簧后上升的最高点为C(图中未画出).将木板改为水平放置,如图乙所示.仍用该木块紧靠弹簧推至同一点B后由静止释放,木块脱离弹簧后滑行一段距离停于D点(图中未画出).

(1)为测得木块与木板间动摩擦因数,实验过程中应测量下列哪些物理量_____
A.木块质量m
B.木板竖直放置时A点到C点的距离H1
C.木板竖直放置时B点到C点的距离H2
D.木板水平放置时A点到D点的距离L1
E.木板水平放置时B点到D点的距离L2
(2)木块与木板间动摩擦因数___________(用(1)问中测量的物理量对应的字母表示).
2013·全国·高考真题
实验题 | 适中(0.65) |
真题 名校
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 | 4277次组卷 | 45卷引用:【暑假辅导班】2021年新高二物理暑假精品课程(人教版2019)第五讲 必修第二册实验
16-17高一·全国·单元测试
实验题 | 适中(0.65) |
7 . 为了“探究外力做功与物体动能变化的关系”,查资料得知:“弹簧的弹性势能,其中k是弹簧的劲度系数,x是弹簧的形变量”.某同学用压缩的弹簧推静止的小球(已知质量为m)运动来探究这一问题.为了研究方便,把小铁球O放在水平桌面上做实验,让小铁球O在弹力作用下运动,即只有弹簧推力做功.该同学设计实验如下:

(1)如图甲所示,将轻质弹簧竖直挂起来,在弹簧的另一端挂上小铁球O,静止时测得弹簧的形变量为d.在此步骤中,目的是要确定______,用mdg表示为______
(2)如图乙所示,将这根弹簧水平放在光滑桌面上,一端固定在竖直墙面,另一端与小铁球接触(不连接),用力推小铁球压缩弹簧;小铁球静止时测得弹簧压缩量为x,撤去外力后,小铁球被弹簧推出去,从水平桌面边沿抛出落到水平地面上.
(3)测得水平桌面离地高为h,小铁球落地点离桌面边沿的水平距离为L,则小铁球被弹簧弹出的过程中初动能Ek1______,末动能Ek2______(用mhLg表示);弹簧对小铁球做的功W______(用mxdg表示).对比W和(Ek2Ek1)就可以得出“外力做功与物体动能变化的关系”,即:“在实验误差范围内,外力所做的功等于物体动能的变化”.
2017-08-26更新 | 420次组卷 | 5卷引用:2022年强基计划校级初选物理试题
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:1.6自然界中的守恒定律同步练习-粤教版(2019)选择性必修第一册
9 . 一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。实验装置如图甲所示,在离地面高为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子右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的小刚球接触。将小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使小球沿水平方向射出桌面,小球在空中飞行落到位于水平地面的记录纸上留下痕迹。重力加速度为g。

(1)若测得某次压缩弹簧释放后小球落点P痕迹到O点的距离为s,则释放小球前弹簧的弹性势能表达式为__________;(用m、g、s、h等四个字母表示)
(2)该同学改变弹簧的压缩量进行多次测量得到下表一组数据:
弹簧压缩量x/cm1.001.502.002.503.003.50
小球飞行水平距离s/cm20.1030.0040.1049.9069.90
根据表中已有数据,表中缺失的数据可能是s=________________cm;
(3)完成实验后,该同学对上述装置进行了如图乙所示的改变:(I)在木板表面先后钉上白纸和复写纸,并将木板竖直立于靠近桌子右边缘处,使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板并在白纸上留下痕迹O;(II)将木板向右平移适当的距离固定,再使小球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,撞到木板上得到痕迹P;(III)用刻度尺测量纸上O点到P点的竖直距离为y。若已知木板与桌子右边缘的水平距离为L,则(II)步骤中弹簧的压缩量应该为________.(用L、h、y等三个字母表示)
共计 平均难度:一般