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 . 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,下列说法正确的是(  )
A.在O点处,该“势能”最小
B.在O点处,该“势能”最大
C.与该“势能”对应的“力”类似于重力,其方向始终指向O
D.与该“势能”对应的“力”的类似于弹簧弹力,其大小随x的增大而增大
2022-12-06更新 | 270次组卷 | 1卷引用:山东省临沂市2022-2023学年高三上学期期中考试物理试题
2 . 在水平地面上放一个竖直轻弹簧,弹簧上端与一个质量为m的木块相连,木块处于静止状态。现给木块一个竖直向下的力F,使木块缓慢向下移动h,力F做功,此后木块静止,如图所示。则(  )
A.在木块下移h的过程中重力势能的减少量mgh
B.在木块下移h的过程中弹性势能的增加量
C.在木块下移h的过程中弹簧弹力做功
D.在木块下移h的过程中弹性势能的增加量
2022-07-14更新 | 775次组卷 | 3卷引用:山东省聊城第一中学2021-2022学年高一下学期期末物理试题
3 . 如图甲所示,轻弹簧左端固定在竖直墙上,初始时处于自然状态,右端在P点,某时刻一质量为3kg的物块A沿粗糙的水平面以一定初速度向左滑向轻弹簧,从开始运动到弹簧压缩至最短的过程中,物块速度的平方随位移的变化规律如图乙所示。已知弹簧的弹性势能表达式,其中为弹簧形变量,取重力加速.下列说法正确的是(  )
A.物块A与地面间的动摩擦因数为0.5B.此过程中弹簧的最大弹性势能为22.5J
C.弹簧的劲度系数D.物块A被弹簧弹回至P点时的动能为15J
4 . 某同学用如图1所示的装置研究弹簧的弹性势能,在气垫导轨上固定好轻质弹簧和光电门,将光电门与数字计时器连接(图中未画出),操作步骤如下:

(1)首先调节气垫导轨水平;
(2)选择宽度为d的遮光条;
(3)接通电源,用手向左侧推动滑块,使弹簧压缩到某一长度(弹簧处于弹性限度内),测出弹簧压缩量x
(4)将滑块由静止释放,读出滑块经过光电门时遮光条的挡光时间t,则此时滑块的速度为____________
(5)重复步骤(4)测出多组x及对应的t
(6)画出图像如图2所示,测得图像的斜率为k,滑块质量为m,则弹簧的弹性势能的表达式为____________。(用mdkx表示)
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5 . 如图所示,一轻弹簧左端固定,右端连接一物块,置于粗糙的水平面上。开始时弹簧处于原长,现用一恒力将物块由静止向右拉动直至弹簧弹性势能第一次达到最大。在此过程中,关于物块的速度v、加速度a、动能Ek及弹簧的弹性势能Ep随时间t或位移x变化的图像,其中可能正确的是(  )

A.B.
C.D.
6 . 如图甲所示,将一劲度系数为k的轻弹簧压缩后锁定,在弹簧上放置一质量为m的小物块,小物块距离地面高度为h1。将弹簧的锁定解除后,小物块被弹起,其动能Ek与离地高度h的关系如图乙所示,其中h4h5间的图像为直线,其余部分均为曲线,h3对应图像的最高点,重力加速度为g,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )
A.小物块上升至高度h3时,弹簧形变量为0
B.小物块上升至高度h5时,加速度为g
C.解除锁定前,弹簧的弹性势能为mgh5
D.小物块从高度h2上升到h4,弹簧的弹性势能减少了
2022-04-05更新 | 1332次组卷 | 3卷引用:2022届山东省青岛市高三下学期统一检测(三模)物理试题
7 . 某实验小组探究轻质弹簧弹性势能与其形变量关系的实验装置如图甲所示。气垫导轨固定在水平桌面上,原长L=20cm的轻质弹簧一端固定在气垫导轨右端的挡板上,处于原长时另一端刚好与带有遮光条的滑块接触。弹簧与滑块不拴接,滑块处于静止状态。向右推动滑块压缩弹簧,然后将滑块由静止释放,遮光条经过光电门的挡光时间为t。已知遮光条及滑块的总质量M=0.5kg,遮光条的宽度d=8mm。不考虑滑块反弹,弹簧始终在弹性限度内。

(1)将实验中的轻质弹簧竖直悬挂,在其下端挂上一个质量为200g的重物。弹簧左侧刻度尺的零刻线与弹簧上端对齐。重物稳定时弹簧末端指针的位置如图乙所示。指针所指的刻度值为___________cm;弹簧的劲度系数k=___________N/m。(取g=10m/s2

(2)若某次实验中,测得遮光条经过光电门的挡光时间t=0.005s,则滑块经过光电门时的速度大小v=___________m/s;释放滑块时弹簧储存的弹性势能为___________J。
(3)实验小组将所测弹簧的形变量△L及相应弹性势能Ep的实验数据填在下表中。实验小组观察数据后,预测弹簧的弹性势能与其相应的形变量的平方成线性关系。请你在图丙坐标纸上补齐未画出的数据点,并绘出Ep—△L2图线。(      )
L/(10-2m)246810
Ep/(10-2J)3.915.932.863.899.7

(4)Ep-△L2图线的斜率为___________N/m。(结果保留三位有效数字)
(5)通过以上实验可得出结论:在误差允许的范围内,弹簧的弹性势能Ep=___________。(用k和△L表示)
8 . 2021年7月30日,在东京奥运会蹦床项目女子决赛中,中国选手包揽该项目冠、亚军.平常训练时,蹦床运动员先在蹦床上保持身体竖直,在竖直方向弹跳几下,腾空高度越来越大,以完成后续动作.运动员与蹦床之间的弹力随时间的变化如图所示,不考虑过程中系统机械能的损耗,脚掌蹬床的时间不计,则下列说法正确的是(  )
A.时刻人的速度开始减小B.时刻人重力的功率最大
C.时刻人的动能大于时刻动能D.蹦床弹性势能时刻大于时刻
9 . 如图所示,一根轻质弹簧左端固定,现使滑块沿光滑水平桌面滑向弹簧,在滑块接触到弹簧直到速度减为零的过程中,弹簧的(  )
A.弹力越来越大,弹性势能越来越大
B.弹力越来越小,弹性势能越来越小
C.弹力先变小后变大,弹性势能越来越小
D.弹力先变大后变小,弹性势能越来越大
共计 平均难度:一般