5.探究弹性势能的表达式 知识点题库

如图所示，在光滑水平面上有A、B两球，中间连一弹簧，A球固定，今用手拿住B球将弹簧压缩一定距离，然后释放B球，在B球向右运动到最大距离的过程中，B球的加速度将，B球的速度将，弹簧的弹性势能将．

如图所示，质量均为m两个物块A和B，用劲度系数为k的轻弹簧连接，处于静止状态．现用一竖直向上的恒力F拉物块A，使A竖直向上运动,直到物块B刚要离开地面．下列说法正确的是（  ）

如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相接，导轨半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨瞬间对导轨的压力为其重力的7倍，之后向上运动恰能完成半个圆周运动到达C点．试求：

如图所示，半径分别为R和r（R＞r）的甲、乙两光滑半圆轨道放置在同一竖直平面内，两轨道之间由一光滑水平轨道CD相连，在水平轨道CD上有一轻弹簧被a、b两个质量均为m的小球夹住，但不拴接．同时释放两小球，弹性势能全部转化为两球的动能，若两球获得相等动能，其中有一只小球恰好能通过最高点，两球离开半圆轨道后均做平抛运动落到水平轨道的同一点（不考虑小球在水平面上的反弹）．则（   ）

如图所示，一轻弹簧的两端与质量分别为m₁=1kg和m₂=2kg的两物块A，B相连接，并静止在光滑的水平面上．现使A瞬时间获得水平向右3m/s的速度，在此后的过程中，则下列说法正确的是（   ）

如图轻质弹簧长为L，竖直固定在地面上，质量为m的小球，离地面高度为H处，由静止开始下落，正好落在弹簧上，使弹簧的最大压缩量为x，在下落过程中小球受到的空气阻力恒为f，则弹簧在压缩到最短时具有的弹性势能为（   ）

如图所示为弹簧弹射装置，在内壁光滑、水平固定的金属管中放有轻弹簧，在其两端各放置一个金属小球1和2（两球直径略小于管径且与弹簧不固连），压缩弹簧并锁定．现解除锁定，则两个小球同时沿同一直线向相反方向弹射．按下述步骤进行实验：

①用天平测出两球质量分别m₁、m₂；

②用刻度尺测出两管口离地面的高度均为h；

③解除弹簧锁定弹出两球，记录两球在水平地面上的落点P、Q．

回答下列问题：

如图所示，小球在竖直向下的力F作用下，将竖直轻弹簧压缩，若将力F撤去，小球将向上弹起并离开弹簧，直到速度为零时为止，则小球在上升过程中，以下说法中正确的是（   ）

竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为H₁ ， 如图所示．现将一质量为m的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面间的距离为H₂ ． 若取无形变时为弹簧弹性势能的零点，则此时弹簧的弹性势能Ep=．

某同学利用自己设计的弹簧弹射器测量弹簧的弹性势能．装置如图所示．水平放置的弹射器将质量为m的静止小球弹射出去．测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t，甲、乙光电门间距为L，忽略一切阻力．

( 1 )小球被弹射出的速度大小v=，求得静止释放小球时弹簧弹性势能E_P=；（用题目中的字母符号表示）

( 2 )由于重力作用，小球被弹射出去后运动轨迹会向下有所偏转，这对实验结果影响（选填“有”或“无”）．

如图所示，质量为m_P=2kg的小球P从离水平面高度为h=0.8m的光滑斜面上滚下，与静止在光滑水平面上质量为m_Q=2kg的带有轻弹簧的滑块Q碰撞，g=10m/s² ， 下列说法正确的是（   ）

光滑水平面上，用弹簧相连接的质量均为2kg的A、B两物体都以v₀=6m/s速度向右运动，弹簧处于原长．质量为4kg的物体C静止在前方，如图所示，B与C发生碰撞后粘合在一起运动，在以后的运动中，求：

如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切，半圆形导轨的半径为R．一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍，之后向上运动恰能到达最高点C，C、O、B三点在同一竖直线上．（不计空气阻力）试求：

关于弹簧的弹性势能，下列说法不正确的是（   ）

如图所示，光滑斜面固定在水平地面上，匀强电场平行于斜面下，弹簧另一端固定，滑块处于静止状态．现给滑块一个沿斜面向下的初速度，滑块最远能到达P点．在些过程中（   ）

劲度系数分别为k_A＝2 000 N/m和k_B＝3 000 N/m的弹簧A和B连接在一起，拉长后将两端固定，如图所示，弹性势能E_pA、E_pB的关系为（  ）

如图所示，与轻弹簧相连的物体A停放在光滑的水平面上．物体B沿水平方向向右运动，跟与A相连的轻弹簧相碰．在B跟弹簧相碰后，对于A、B和轻弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（   ）

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。

某同学查资料得知：弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关，并且与形变量的平方成正比。为了验证弹簧弹性势能与其形变量的平方成正比这一结论，他设计了如下实验：

①如图所示，一根带有标准刻度且内壁光滑的直玻璃管固定在水平桌面上，管口与桌面边沿平齐。将一轻质弹簧插入玻璃管并固定左端。

②将直径略小于玻璃管内径的小钢球放入玻璃管，轻推小球，使弹簧压缩到某一位置后，记录弹簧的压缩量x

③突然撤去外力，小球沿水平方向弹出落在地面上，记录小球的落地位置

④保持弹簧压缩量不变，重复10次上述操作，从而确定小球的平均落点，测得小钢球的水平射程s

⑤多次改变弹簧的压缩量x，分别记作x₁、x₂、x₃……，重复以上步骤，测得小钢球的多组水平射程s₁、s₂、s₃……

请你回答下列问题

如图甲所示，小物体从竖直弹簧上方离地高 处由静止释放，其速度与离地高度 的关系如图乙所示。其中高度从 处下降到 处的过程中，图像为直线，其余部分为曲线， 对应图像的最高点，轻弹簧的劲度系数为 ，弹簧的重力不计，小物体的质量为 ，重力加速度为 ，下列说法正确的是（   ）