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 116 道试题
1 . 某实验小组利用实验室里的器材来测量弹簧的弹性势能,如图所示为设计的装置,水平台面左侧固定一弹簧弹射器(内壁光滑),右侧的AB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,并用刻度尺测得AB两点间的水平距离x。将物块(可看作质点)压缩弹簧到位置P,由静止弹射出去,计时器记录下物块从AB所用的时间t,忽略一切阻力。

(1)物块被弹射出的速度大小的表达式是___________
(2)为求出弹簧的弹性势能,还需要测量___________
A.弹簧原长
B.弹簧的劲度系数k
C.当地重力加速度g
D.物块的质量m
(3)静止释放物块时,弹簧的弹性势能Ep=__________(用题目及所选物理量的字母符号表示),物块被弹射出去后,由于重力作用其运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果___________(填“有”或“没有”)影响。
2021-11-03更新 | 257次组卷 | 2卷引用:2022年全国统一招生考试模拟冲刺卷理综物理试题(一)
2 . 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
3 . 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。
4 . 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。
5 . 某研究性学习小组的同学设计实验探究轻质弹簧的相关特性。
(1)如图甲所示,将弹簧悬挂在铁架台上,保持弹簧轴线竖直,将刻度尺竖直固定在弹簧一侧;弹簧自然悬挂,待弹簧静止时,记下弹簧长度,弹簧下端挂上钩码时,弹簧长度记为;每次增加一个质量为的钩码,弹簧长度依次记为。图乙是实验小组根据测得的数据所作的图象,纵轴是所加砝码的质量,横轴是弹簧长度与______(填“”“”或“”)的差值,由图乙可知弹簧的劲度系数为______。(重力加速度

(2)学习小组利用如图丙所示实验装置研究此弹簧的弹性势能。将此弹簧一端固定在水平导轨左端的挡板上,另一端紧靠(不粘连)一质量为、带有挡光片的小滑块,将弹簧压缩到位置后由静止释放(弹簧在弹性限度内),测出小滑块上的挡光片通过光电门的时间为。已知挡光片的宽度为,滑块在通过光电门前已脱离弹簧,滑块在导轨上的运动可视为不受阻力,则滑块离开弹簧时的速度大小为_______,弹簧推动小滑块释放的弹性势能的表达式为________
2021-03-17更新 | 480次组卷 | 2卷引用:2021年河北省新高考测评卷物理(第八模拟)
6 . 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)。
7 . 为探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系,某同学设计了如图( a )的实验装置。实验步骤如下:

①用游标卡尺测量滑块上遮光片的宽度 d,游标卡尺的示数如图( b );
②将水平弹簧的一端固定于水平气垫导轨的左侧;
③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量 x
④释放滑块,记录滑块脱离弹簧后通过光电门的时间Δt,算出滑块的速度 v;
⑤重复步骤③④,作出 v x 的关系图像如图( c )。

回答下列问题:
(1)遮光片的宽度为___________ cm 。
(2)若Δt=3.0×10-2s,则滑块的速度为___________ m/s(保留两位有效数字)。
(3)由图( c )可知,vx___________关系。
(4)实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧压缩量的关系是___________
8 . 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
9 . 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
10 . 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。

共计 平均难度:一般