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 122 道试题
1 . 某实验小组查阅到弹簧弹性势能公式,其中k为弹簧劲度系数,x为弹簧形变量(弹性限度以内)。该小组利用下图实验装置验证弹簧弹性势能和x2成正比,主要实验步骤为:
①将弹簧一端固定在长木板左端的挡板上,弹簧处于自然长度时,记录右端点所在位置。右侧放一小车与弹簧端点相接触(小车侧面有一小凹槽,可将弹簧端点置于凹槽内),并保证弹簧和木板平行且不接触;
②将滑块沿弹簧轴线方向压缩弹簧一段距离,测出此距离x,并记录小车左侧面所在位置;
③由静止释放滑块,滑块和弹簧分离后停在木板上某处。记录小车停止时左侧面所在位置,测出小车滑行距离S
④重复上述1-3步操作,记录多组(xS)值。

根据上述信息完成下列问题:
(1)第n次实验数据记为,对于不同的n,若都近似满足________,则说明实验误差允许范围内弹簧弹性势能和x2成正比。
(2)由于弹簧自身有一定质量而导致的实验误差属于________误差(选填“系统”或“偶然”)。
2022-07-14更新 | 155次组卷 | 1卷引用:湖北省武汉市华中师范大学第一附属中学2019-2020学年高一下学期期中质量诚信检测物理试题
2 . 某实验小组利用如图所示的实验装置,探究轻质弹簧的弹性势能与形变量的关系,光滑水平桌面距地面高为,一轻质弹簧左端固定,右端与质量为的小钢球接触(不栓接),弹簧处于原长时,将小球向左推,压缩弹簧一段距离后由静止释放,在弹簧的作用下,小球从桌子边缘水平飞出,小球落到位于水平地面的复写纸上,从而在复写纸下方的白纸点留下痕迹。(已知重力加速度为

(1)实验测得小球的落点点的距离为d,那么由理论分析得到小球释放前压缩弹簧的弹性势能d之间的关系式可表示为___________
(2)改变弹簧压缩量进行多次实验,测量数据如下表所示,请在坐标纸上作出图像。(       )
弹簧压形变量0.0200.0400.0600.0800.1000.120
小球飞行水平距离0.511.52.42.63.0

(3)由实验数据得到弹簧弹性势能与弹簧压缩量之间的关系式可表示为___________
3 . 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=_____
4 . 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
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5 . 某同学用如图甲所示的装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:轻质弹簧水平放置在光滑水平面上,左端固定,右端与一小球接触而不固连。弹簧处于原长时,小球在点,向左推小球压缩弹簧至点,由静止释放。用频闪照相机得到小球从C点到点的照片如图乙所示。已知频闪照相机频闪时间间隔为,重力加速度大小为。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离开弹簧时的动能相等。为测得,除已知物理量外,至少还需测量下列物理量中的______(填正确答案标号);
A. 小球的质量          B. AB间距离        C. 弹簧的压缩量            D. 弹簧原长
(2)用所选取的测量和已知量表示,得=______
(3)由于水平面不是绝对光滑,测得的弹性势能与真实值相比______(填“偏大”“偏小”或相等”)。
2020-12-22更新 | 311次组卷 | 2卷引用:湖南省长沙市雅礼中学2020-2021学年高一上学期期末物理试题
6 . 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。

2020·山东·模拟预测
实验题 | 适中(0.65) |
7 . 某物理兴趣小组利用如图所示装置进行探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系实验。图中光滑水平平台距水平地面高h=1.25m,平台上一轻质弹簧一端固定在挡板上,质量为m的小球与弹簧另一端接触并压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x后,由静止释放小球,小球从平台边缘水平飞出,落在地面上,用刻度尺测出小球的水平飞行距离s,并用传感器(图中未画出)测量出小球从平台边缘飞出后在空中的飞行时间t。多做几次实验后,记录的数据如下表所示。
(1)由表中数据可知,在h一定时,小球水平位移s______x,与______无关;
(2)由实验原理和表中数据可知,弹簧弹性势能Ep与弹簧形变量x的关系式为Ep______(用mhx和重力加速度g表示);
(3)某同学按物体平抛运动规律计算出小球在空中的飞行时间ts=0.5s=500ms,对比表中数据,发现测量值t均偏大,经检查,实验操作及测量无误,且空气阻力可以忽略,造成以上偏差的原因是______
12345
x/m0.010.020.030.040.05
s/m0.510.991.501.982.50
t/ms505.3505.1504.8504.9505.2

2020-11-07更新 | 56次组卷 | 1卷引用:山东省2021年普通高中学业水平等级考试名校仿真模拟物理试题03
8 . 用图甲所示装置测量轻弹簧的劲度系数和弹性势能。将弹簧左端通过压力传感器固定在水平气垫导轨左端的挡板上,弹簧自然伸长时,其右端在O点;在O点右侧BC两位置分别安装光电门,计时器(图中未画出)与两个光电门相连。先用刻度尺测量出BC两位置间的距离l,再用带有遮光条的滑块压缩弹簧到某位置A,并标记该位置,物块与弹簧不拴接,此时压力传感器的示数为F;然后由静止释放滑块,计时器显示遮光片从BC所用的时间为t,最后用刻度尺测量出AO两点间的距离x。请回答下面问题:

(1)弹簧的劲度系数为_______________
(2)滑块离开弹簧时速度大小的表达式为________________
(3)要测出弹簧被压缩到A点时的弹性势能Ep,还需要测量_________________
A.弹簧原长             B.当地重力加速度               C.滑块(含遮光片)的质量
(4)改变OA间的距离x,多次实验得出x关系图像如图乙,说明Ep_________成正比。
9 . 在“探究弹簧的弹性势能”实验中:
(1)如图甲所示,弹簧的一端固定,原来处于自然长度。现对弹簧的另一端施加一个拉力缓慢拉伸弹簧,关于拉力或弹簧弹力做功与弹簧弹性势能变化的关系,下列说法正确的是_____________

A.拉力做正功,弹性势能增加
B.拉力做正功,弹性势能减少
C.弹簧弹力做负功,弹性势能增加
D.弹簧弹力做负功,弹性势能减少
E.拉力做的功等于弹簧弹性势能的增量
(2)由于拉力是变力,拉力做功可以分割成一小段一小段处理,每一小段的弹力可以近似看成是恒力,再把每一小段拉力做的功相加求和,可得W=某次实验中作出拉力F与弹簧伸长量x的关系图象如图所示,则在弹簧被拉长L的过程中,拉力做功为____________
2020-08-23更新 | 259次组卷 | 1卷引用:湖北省武汉市第三中学2019-2020学年高一下学期期中物理试题
10 . 某同学设计如图所示的实验装置来探究弹簧弹性势能与弹簧形变量的关系,弹射器固定放置在水平桌面上,右端与桌面平滑连接。弹簧被压缩△l后释放,将质量为m的小球弹射出去,小球离开桌面后做平抛运动,测出小球平抛运动的水平位移为x,竖直位移为h。请回答下列问题:(重力加速度为g

(1)为了减小实验误差,弹射器的内壁和桌面应尽可能光滑,同时弹射器出口端距离桌子右边缘应该______(填“近些”或“远些”)。
(2)小球做平抛运动的初速度v0=______,小球被释放前弹簧的弹性势能EP=______(用mgxh表示)。
(3)在实验中测出多组数据,并发现x与△l成正比,则关于弹簧弹性势能EP与形变量△l的关系式,正确的是______。(填正确的字母标号)
A.EP∝△l     B.EP       C.EP∝(l2     D.EP
共计 平均难度:一般