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 89 道试题
1 . 如图甲所示,一根轻质弹簧左端固定在竖直墙面上,右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m=0.4kg,当弹簧处于原长时,小物块静止于O点。现对小物块施加一个外力F,使它缓慢移动,,将弹簧压缩至A点,压缩量为x=0.1m,在这一过程中,所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块,让小物块沿桌面运动,设小物块与桌面的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,小物块离开水平面做平抛运动,下落高度h=0.8m时恰好垂直击中倾角θ为37°的斜面上的C点,sin37°=0.6,g取10m/s2。求:
(1)小物块到达桌边B点时速度的大小;
(2)在压缩弹簧的过程中,弹簧存贮的最大弹性势能;
(3)O点至桌边B点的距离L
2 . (1)试在下述情景下由牛顿运动定律推导出动能定理的表达式:在水平面上,一个物块水平方向只受到一个恒力作用,沿直线运动。要求说明推导过程中每步的根据,以及式中各符号和最后结果中各项的意义。
(2)如图所示,一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端连接一个小球。以小球的平衡位置O为坐标原点,竖直向下建立x轴。已知弹簧的劲度系数为k,弹簧始终处于弹性限度内。如果把弹性势能与重力势能的和称为系统的势能,并规定小球处在平衡位置时系统的势能为零,请根据“功是能量转化的量度”,证明小球运动到O点下方x处时系统的势能
3 . 一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,他的实验如下: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,小球在空中飞行后落到水平地面,水平距离为S

(1)小钢球从桌子边缘水平飞出时的速度大小是多少?________。(用hSg表示)
(2)请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m,桌面离地面高度h,水平距离S,重力加速度g等物理量的表达式:________
4 . 如图所示,一个物体以速度冲向与竖直墙壁相连的轻质弹簧,墙壁和物体间的弹簧被物体压缩,在此过程中以下说法正确的是(  )
A.弹力对物体做正功,弹簧的弹性势能减小
B.弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能增加
C.物体对弹簧做的功与弹簧的压缩量成正比
D.物体连续向墙壁运动相同的位移,弹力做的功相等
2020-06-15更新 | 1568次组卷 | 5卷引用:天津市和平区合江路中学2020-2021学年高一下学期期中模拟物理试题
5 . 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:2021届黑龙江省哈尔滨第六中学高三下学期第四次模拟理综物理试题
19-20高三·全国·阶段练习
6 . 如图所示,轻弹簧竖直固定在水平地面上,处于原长状态。现有一小球以初速度落在弹簧上端,某同学以初始时弹簧上端的位置为坐标原点,向下为坐标轴的正方向,作出了小球下落过程中所受合力F与下落位移x的关系图像,其中小球下落至最低点时x=12cm,重力加速度g取10m/s2。根据图像可知(  )
A.小球的质量m=2 kgB.小球的初速度m/s
C.小球下落过程中的最大速度m/sD.最低点时,弹簧的弹性势能Ep=0.36J
2020·北京海淀·一模
7 . 我们知道,处于自然状态的水都是向重力势能更低处流动的,当水不再流动时,同一滴水在水表面的不同位置具有相同的重力势能,即水面是等势面。通常稳定状态下水面为水平面,但将一桶水绕竖直固定中心轴以恒定的角速度ω转动,稳定时水面呈凹状,如图所示。这一现象依然可用等势面解释:以桶为参考系,桶中的水还多受到一个“力”,同时水还将具有一个与这个“力”对应的“势能”。为便于研究,在过桶竖直轴线的平面上,以水面最低处为坐标原点、以竖直向上为y轴正方向建立xOy直角坐标系,质量为m的小水滴(可视为质点)在这个坐标系下具有的“势能”可表示为。该“势能”与小水滴的重力势能之和为其总势能,水会向总势能更低的地方流动,稳定时水表面上的相同质量的水将具有相同的总势能。根据以上信息可知,下列说法中正确的是(  )
A.与该“势能”对应的“力”的方向指向O
B.与该“势能”对应的“力”的大小随x的增加而减小
C.该“势能”的表达式是选取了y轴处“势能”为零
D.稳定时桶中水面的纵截面为圆的一部分
8 . 小明在玩蹦蹦杆。在小明将蹦蹦杆中的弹簧向下压缩的过程中,小明的重力势能、弹簧的弹性势能的变化是(  )

A.重力势能减小,弹性势能增大
B.重力势能增大,弹性势能增大
C.重力势能减小,弹性势能减小
D.重力势能增大,弹性势能减小
19-20高三下·天津南开·阶段练习
9 . 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法错误的是(  )
A.运动员到达最低点前重力势能始终减小
B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性势能增加
C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒
D.蹦极过程中,重力势能的改变量与重力势能零点的选取有关
10 . 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,将轻质弹簧上端固定于铁架台上,在弹簧下端依次增加钩码的个数,测量出弹簧相应的长度(在弹性限度内),部分数据已填入表格中,由这些数据可得该弹簧的劲度系数k=_______N/m。(重力加速度g取10m/s2

钩码质量(g)

0

50

100

150

弹簧长度(cm)

6.50

8.50

10.50

12.50


(2)如图乙所示,将此轻质弹簧一端固定在水平木板左端的挡板上,另一端紧靠(不粘连)一质量为m、带有挡光片的小滑块,将弹簧压缩到位置P后由静止释放。当光电门到P点的距离x时(x大于弹簧压缩量),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d,则小滑块到达光电门时的动能表达式为Ek=____。只改变光电门的位置,测出多组数据(每次小滑块都能通过光电门),并作出Ek-x图像如图丙所示。已知该图线斜率的绝对值为k,纵轴截距为b,则可知小滑块与木板间的动摩擦因数为_______,释放小滑块时弹簧的弹性势能为________。(均用题给物理量字母表示)
2020-03-04更新 | 516次组卷 | 4卷引用:2021年广东省新高考适应性测试-题型专练
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