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 . 某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。
   
(1)如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台上,在托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算出劲度系数k=________N/m。(g取9.8 m/s2
砝码质量(g)50100150
弹簧长度(cm)8.627.636.62
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小________
(3)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,弹簧的弹性势能转化为________
(4)重复(3)中的操作,得到vx的关系如图(c)。由图可知,vx________关系,由上述实验可得出结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的________成正比。
2023-12-11更新 | 95次组卷 | 1卷引用:河北省邯郸市魏县2022-2023学年高三上学期1月期末物理试题
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 . 某同学在资料中查得弹簧弹性势能表达式为k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量),他利用如图甲所示的装置进行实验,水平放置的弹射装置将质量为m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Δt,用刻度尺测出弹簧的压缩量为x,1、2光电门间距为L,则

(1)小球射出时速度大小为v=________,弹簧弹性势能Ep=________。(用题中的字母表示)
(2)该同学改变弹簧压缩量x,多次进行实验,利用测得数据,画出如图乙所示Epx2的关系图线,根据图线求得弹簧的劲度系数k=________
(3)由于重力作用,小球被弹射出去后运动轨迹会向下偏转,这对实验结果________(选填”有”或”无”)影响。
2020-06-06更新 | 410次组卷 | 5卷引用:2016届江苏省扬州市高三上学期期末检测物理卷
4 . 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
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5 . 某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系.
(1)如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k=___N/m.(g取9.8m/s2
(2)取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)所示;调整导轨,使滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小___
(3)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,弹簧的弹性势能转化为___
(4)重复(3)中的操作,得到vx的关系如图(c).由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的压缩量的平方成___关系.

砝码质量(g)

50

100

150

弹簧长度(cm)

8.62

7.63

6.66

6 . 某实验小组利用如图1所示的装置,对轻质弹簧的弹性势能进行探究.一轻质弹簧放置在较光滑的水平桌面上,弹簧右端固定,左端与一小球接触但不拴接;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘.向右推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放,小球离开桌面后落到铺有白纸和复写纸的水平地面上,通过测量和计算,可得到弹簧被压缩后的弹性势能.

(1)为测得小球离开桌面时的动能Ek,已知重力加速度g,需要测量下列物理量中的_____________(选填选项前的字母).
A.小球的质量m
B.小球抛出点到落地点水平距离s
C.桌面到地面的高度h
D.弹簧的压缩量x
(2)用所选择的测量和已知量表示EkEk=_____________
(3)如果忽略桌面摩擦阻力的影响,可认为小球离开桌面时的动能Ek等于弹簧被压缩后的弹性势能Ep.实验时,测得小球质量m=190.0g,桌面到地面的高度h=40.00cm.已知弹簧的劲度系数k=40N/m,本地重力加速度g=9.8m/s2.某同学根据实验数据作出弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量的二次方x2关系的图像,如图2所示.

Epx2图像中,设图像的斜率为β,由图像可得Epx2变化的表达式为______________.根据功与能的关系,弹性势能的表达式中可能包含x2这个因子;分析实验结果的单位关系,与图线斜率有关的物理量应是_____________.通过寻找这个物理量与β间的数值关系,可得到弹簧的弹性势能的表达式为Ep=_____________
2019-05-10更新 | 675次组卷 | 4卷引用:【区级联考】北京市昌平区2019届高三第二次统练理综物理试题
7 . 某物理小组对轻弹簧的弹性势能进行探究,实验装置如图1所示,轻弹簧放置在倾斜的长木板上,弹簧左端固定,右端与一物块接触而不连接,纸带穿过打点计时器并与物块连接.向左推物块使弹簧压缩一段距离,由静止释放物块,通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能.

(1) 实验中涉及下列操作步骤:
① 松手释放物块;
② 接通打点计时器电源;
③ 木板一端抬高以平衡摩擦;
④ 向左推物块使弹簧压缩,并测量弹簧压缩量.
上述步骤正确的操作顺序是________(填序号).
(2) 甲同学实际打点结果如图2所示,观察纸带,判断测量值比真实值________(选填“偏小”或“偏大”).

(3) 乙同学实际打点结果如图3所示.打点计时器所用交流电的频率为50 Hz,小车质量为200 g,结合纸带所给的数据,可求出在该纸带对应的实验中物块脱离弹簧时的速度为____m/s,相应的弹簧的弹性势能为________J.(结果均保留两位有效数字)
8 . 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 | 4269次组卷 | 45卷引用:2016届陕西黄陵中学高三上学期期末考试(第四次月考)物理试题
9 . 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组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=_____
(4)用手缓慢地将重锤向上托起,直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处(保持细线竖直),迅速释放重锤使其无初速下落,光电门组记下遮光条经过的时间,则此时重锤下落的速度为________,弹簧此时的弹性势能为_____________(均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与弹簧伸长量之间的关系.
共计 平均难度:一般