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 . 某同学利用如图甲所示的装置探究轻质弹簧的弹性势能与其形变量的关系: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。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,设弹簧被压缩后的弹性势能Ep,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______(填正确答案序号)。
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Δx
E.弹簧原长l0
(2)用所选取的测量量和已知量表示Ep,得Ep=______
(3)图乙中的直线是实验测量得到的s-Δx图线。从理论上可推出,如果h不变。m增加,s-Δx图线的斜率会______(填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s-Δx图线的斜率会______(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图中给出的直线关系和EP的表达式可知,EPΔx______次方成正比。

2 . 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:广东省韶关市2018届高三4月第二次模拟考试理科综合物理试题
3 . 某组同学为了探究弹簧的弹性势能与弹簧缩短的长度之间的关系,做了如下实验。将轻弹簧左端固定在墙上,在水平地面上放一滑块,在滑块上刻下一个箭头,在水平地面上沿弹簧轴线方向固定一刻度尺(如图所示)。弹簧无形变时与弹簧右端接触(不栓连)的滑块上的箭头指在刻度为x0=20.00cm处,向左推滑块,使箭头指在刻度为x1处,然后由静止释放滑块,滑块停止运动后箭头指在刻度为x2处,改变x1记下对应的x2,获得多组(x1x2)如下表所示。表格中xEp分别为释放滑块时弹簧缩短的长度和弹簧的弹性势能(弹簧没有发生形变时,其弹性势能为0)。已知滑块与地面间动摩擦因数处处为=0.5,滑块的质量m=0.2kg,实验中没有超过弹簧的弹性限度,请将表格填写完整。
第1次第2次第3次第4次第5次
x1(cm)18.0016.0014.0012.0010.00
x2(cm)22.0032.0050.0076.00110.00
x(cm)
Ep(J)
实验结论

2017-02-23更新 | 222次组卷 | 1卷引用:2017届湖南省长株潭岳益五市十校高三12月联考物理试卷
4 . 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 | 4266次组卷 | 45卷引用:2013年全国普通高等学校招生统一考试理科综合能力测试物理(新课标Ⅱ)
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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=____
6 . 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图(a)所示,轻弹簧左端固定在长木板上,纸带穿过打点计时器并与物块连接。

(1)实验中涉及到下列操作步骤:
①接通打点计时器电源
②松手释放物块
③将木板左端稍微垫起
④向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量
⑤把纸带向左拉直
⑥让物块不接触弹簧,轻轻向右推动物块
平衡摩擦力后,通过实验和计算,可求得弹簧被压缩后的最大弹性势能,正确的操作顺序是__________(填入代表步骤的序号);
(2)实验测得物块的质量,下图(b)中纸带是把弹簧压缩到某位置所得到的实际打点结果,打点计时器所用交流电的频率为。由纸带所给数据,可求出弹簧被压缩后的最大弹性势能为_________(保留3位有效数字)。
2020-05-11更新 | 157次组卷 | 1卷引用:2019届山东省泰安市高三上学期期末物理试题
7 . 某同学设计的“探究弹簧弹性势能与形变量的关系”装置如图所示.整个装置放在距水平地面高为H的水平桌面上,弹簧一端固定,另一端接触可视为质点的小球(不拴接),刚开始弹簧处于自然状态时小球重心恰好对应刻度“0”.已知小球的质量为m,重力加速度为g.
(1)若将小球重心向左移到刻度x处后释放并被弹出,小球从桌面右边缘飞出后做平抛运动,水平射程为S,则弹簧的弹性势能EP=____(用题中给定的字母表示).改变x多次实验,测出对应的水平射程S,发现Sx成正比例关系,由此可知弹簧的弹性势能EPx____次方成正比.
(2)本实验的误差主要来源于________________,为减少实验误差,小球射出位置距离桌面右边缘应该_______(选填“近些”或“远些”)
2010·黑龙江·一模
实验题 | 适中(0.65) |
8 . 一轻弹性材料AB可以被压缩,最大压缩量为10cm,某小组的同学为测定它压缩时能储存的最大弹性势能,甲同学做了如下操作:

①在光滑木板上固定一挡板,使弹性材料的A端固定在竖直挡板上,另一端B不受力时刚好在木板边缘.再将此装置固定水平桌面上,且使B端在桌外(如图甲),记下B在水平地面上的射影O
②将一大小不计的小铁球靠在B端向A端压弹性材料,压缩量10cm,后将小球释放,使小球水平抛出,记下小球在地面上的落点P
③测出相关物理量后进行计算.
(1)甲同学需要测量的物理量有________________________________________
(2)用以上物理量表示弹性材料的最大弹性势能EP_______________________
(3)乙同学采用了另一种方法用一测力计缓慢压B端,当压缩量为x1时,测力计示数为F1;压缩量为x2时,示数为F2;……然后以压缩量x为横坐标,测力计的示数F为纵坐标,描点后得到Fx图像如右图.则由图像可得该弹性材料的最大弹性势能为_____J
2016-12-07更新 | 372次组卷 | 1卷引用:2010年黑龙江省四校联考一模(理综)物理部分
共计 平均难度:一般