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 54 道试题
1 . 在探究弹簧的伸长量x与所受拉力F之间的关系实验中,某实验小组根据实验数据获得下列图像,则

(1)该弹簧的劲度系数是___________N/m。
(2)实验中,操作者从弹簧的原长用力缓慢地拉伸到伸长量为x=40cm时,拉力对弹簧做功___________J,此时弹簧的弹性势能是___________J
2018-10-24更新 | 515次组卷 | 2卷引用:福建省平和县第一中学2019-2020学年高三上学期第一次月考物理试题
2 . 一个同学要研究轻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.让小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.
则小钢球离开桌面时的速度大小为v=______,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=________
2018-10-22更新 | 116次组卷 | 1卷引用:【全国百强校】西藏拉萨中学2019届高三第二次月考理综物理试题
3 . 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,记下挡光片通过光电门的时间t;
(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____________
2018-06-05更新 | 325次组卷 | 3卷引用:重庆市2023-2024学年高三上学期11月月考物理试题
4 . 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Δx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=__________(用题目所给字母符号表示);
(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条下边缘回到弹簧原长标记指针处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门记下遮光条经过的时间,则此时弹簧的弹性势能Ep=__________(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Δx之间的关系。
5 . 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 | 375次组卷 | 5卷引用:江西省大余中学2019届高三5月月考理综-物理试题
6 . 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______
7 . 如图所小,在探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系实验中,轻弹簧左端固定,右端在水平拉力F作用下从A位置(弹簧原长位置)拉伸xB位置,作出的F-x图像为过坐标原点O的直线,如图所示,实验过程中,弹簧始终处于弹性限度内.

(1)F-x图像中,图线OP的斜率的物理意义是:___________
(2)根据所学知识,可以判断直角三角形PQO的面积的物理意义是:___________
(3)由此可推断,如果一劲度系数为k的轻弹簧,在弹性限度内,当其形变大小为x时,弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_______________
8 . 为探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系,某同学设计了如下图(a)所示的实验装置,弹簧左端固定,弹簧自由伸长时右端恰好在O点,现用一质量为m,直径为d的小球压缩弹簧,小球沿直线被弹簧弹开后通过与球心等高的光电门,忽略一切摩擦,某次实验时将弹簧压缩x后,释放小球,测得小球通过光电门的时间为t.

(1)(b)所示为用游标卡尺测量小球直径时的图像,则小球直径为_______mm;
(2)小球通过光电门的速度为_________(用题干中物理量的符号表示);
(3)弹簧压缩x时具有的弹性势能为___________ (用题干中物理量的符号表示);
2018-01-04更新 | 189次组卷 | 1卷引用:重庆市第一中学2018届高三12月月考理综物理试题
9 . 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.
10 . 学习了《机械能守恒定律》之后,某研究性学习小组自行设计了“探究弹簧的弹性势能与形变量的关系”实验。他们的方法如下:
(1)如甲图所示,在轻弹簧上端固定一只力传感器,然后固定在铁架台上,当用手向下拉伸弹簧时,弹簧的弹力可从传感器读出。用刻度尺测量弹簧原长和伸长后的长度,从而确定伸长量。测量数据如表格所示:
伸长量x/102 m2.004.006.008.0010.00
弹力F/N1.603.194.756.388.02
(2)以x为横坐标,F为纵坐标,请你在图乙的坐标纸上描绘出弹力与伸长量关系的图线____。并由图线求得该弹簧的劲度系数=________(保留两位有效数字)。
(3)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图丙所示。调整导轨水平,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的时间近似相等。
(4)用天平秤出滑块的质量m=300g。
(5)用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能全部转化为________________
(6)多次重复(5)中的操作,在弹簧弹性限度内得到vx的数据整理如下表所示:
123456
1.002.003.004.005.006.00
1.004.009.0016.0025.0036.00
0.1610.3200.4790.6480.8000.954
0.0260.1030.2300.4200.64000.910

0.0039

0.0155

0.0346

0.0630

0.0960

0.1365
(7)结合上面测出的劲度系数和滑块质量m,可得到的表达式:_____________
(8)由上述实验可得的结论:___________
2017-12-20更新 | 207次组卷 | 1卷引用:山东省、湖北省部分重点中学2018届高三第二次(12月)联考物理试题
共计 平均难度:一般