5.探究弹性势能的表达式 知识点题库

如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。其正上方A位置有一个小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置所受弹力大小等于重力,在D位置速度减小到零。小球下降阶段,下列说法中不正确的是(  )。

A . B位置小球速度最大 B . C位置小球速度最大 C . AC位置,小球重力势能的减少大于弹簧弹性势能的增加 D . AD位置,小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
如图所示,在光滑的水平面上有一物体,它的左端连一弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力 F 作用下物体处于静止状态,当撤去 F 后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是(  )。​

A . 弹簧的弹性势能逐渐减少 B . 弹簧的弹性势能逐渐增加 C . 弹簧的弹性势能先增加后减少 D . 弹簧的弹性势能先减少后增加

下端有一挡板的光滑斜面,一轻弹簧的两端分别连接有两个质量均为3kg的物块A与B,静置在斜面上如图甲所示.A物块在斜面上从弹簧的原长处由静止释放后下滑的加速度随弹簧的形变量的关系如图乙所示.现让A物块从弹簧原长处以1.5m/s的初速度沿斜面向上运动到最高位置时,B物块恰好对挡板无压力(重力加速度取10m/s2).求:

  1. (1) 斜面的倾角θ;

  2. (2) A物块运动到最高位置时弹簧的弹性势能;

  3. (3) A物块到最高位置后继续运动过程中的最大速度.

一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他的运动速度v随时间t变化的图线如图所示,图中只有Oa段和cd段为直线.则根据该图线可知,蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为(   )

A . 仅在t1到t2的时间内 B . 仅在t2到t3的时间内 C . 仅在t1到t3的时间内 D . 在t1到t5的时间内
关于弹性势能,下列说法正确的是(  )
A . 物体运动的速度越大,弹性势能越小 B . 弹性势能与物体的形变量无关 C . 物体运动的速度越大,弹性势能越大 D . 弹性势能与物体的形变量有关
下列关于弹簧的弹力和弹性势能的说法正确的是(  )
A . 弹力与弹簧的形变量成正比,弹性势能与弹簧的形变量成正比 B . 弹力与弹簧的形变量的平方成正比,弹性势能与弹簧的形变量成正比 C . 弹力与弹簧的形变量成正比,弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比 D . 弹力与弹簧的形变量的平方成正比,弹性势能与弹簧的形变量的平方成正比
斜面倾角37°,固定在水平面上.在斜面底端连接一轻弹簧,轻弹簧沿斜面向上放置,处于原长.将一个质量为2kg的铁块,轻放在弹簧末端,并由静止释放.已知铁块与斜面之间的动摩擦因数是0.5,铁块下滑8cm时速度变为0并保持静止,此时测出弹簧弹力为8N,求:

  1. (1) 此时弹簧储存的弹性势能:
  2. (2) 此时铁块受到的摩擦力.
轻弹簧AB长35cm,A端固定在重50N的物体上,该物体放在倾角为30°的斜面上,如图所示.手执B端,使弹簧与斜面平行.当弹簧和物体沿斜面匀速下滑时,弹簧长变为40cm;当弹簧和物体沿斜面匀速上滑时,弹簧长度变为50cm,试求:

  1. (1) 弹簧的劲度系数k;

  2. (2) 物体与斜面间的动摩擦因数μ.

将一木球靠在轻质弹簧上,压缩后松手,弹簧将木球弹出.已知弹出过程弹簧做了40J的功,周围阻力做了﹣10J的功,此过程物体的(  )

A . 弹性势能减小10J B . 弹性势能增加40J C . 动能减小10J D . 动能增加30J
如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且m、M及M与地面间接触光滑,开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2 , 从两物体开始运动以后的整个运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度.对于m、M和弹簧组成的系统,下列说法正确的是(   )

A . 由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒 B . 当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,m、M各自的动能最大,此时系统机械能最大 C . 在运动的过程中,m、M动能的变化量加上弹性势能的变化量等于F1、F2做功的代数和 D . 在运动过程中m的最大速度一定大于M的最大速度
如图轻质弹簧长为L,竖直固定在地面上,质量为m的小球,由离地面高度为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,则弹簧在最短时具有的弹性势能为(   )

A . (mg﹣f)(H﹣L+x) B . mg(H﹣L+x)﹣f(H﹣L)   C . mgH﹣f(H﹣L) D . mg(L﹣x)+f(H﹣L+x)
用图示装置测量弹簧的弹力做功,将弹簧放置在水平气垫导轨上,左端固定,右端在O点,此时弹簧处于原长,在O点右侧的B、C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,用天平测出滑块(含遮光片)的质量为m,用刻度尺分别测得A、O之间的距离为x1 , B、C两点间距离x2 , 再用滑块压缩弹簧到位置A(滑块与弹簧没有栓接),静止释放,利用计时器测出遮光片从B到c所用的时间为t。

  1. (1) 根据所测量的物理量,可计算出滑块离开弹簧时速度大小,其表达式为v=,从A运动到O过程中弹簧对滑块做的功W=。(用所给的物理量符号表示)
  2. (2) 某同学未调节气垫导轨水平就开始做实验,导致气垫导轨左端比右端略高,则弹簧对滑块做功的测量值与真实值比较将__________(填字母序号)。
    A . 偏大 B . 偏小 C . 相等
如图所示,要定的倾斜光滑杆上金有一个质量为m的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A点,弹簧处于原长h,让圆环沿杆滑下,圆环滑到杆的底端时速度恰好为零,则在圆环下滑过程中(   )

A . 圆环机械能守恒 B . 弹簧的弹性势能先增大后减小 C . 当圆环的动能最大时弹簧的弹性势能最大 D . 当圆环滑到杆的底端时弹簧的弹性势能为mgh
如图甲所示,在光滑水平面上,轻质弹簧一端固定,物体 以速度 向右运动压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量为 ,现让弹簧一端连接另一质量为 的物体 (如图乙所示), 物体 的速度向右压缩弹簧,测得弹簧的最大压缩量仍为 ,则(   )

A . 物体的质量为 B . 物体的质量为 C . 弹簧压缩最大时的弹性势能为 D . 弹簧压缩最大时的弹性势能为
如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平地面上,质量为m的小球放在弹簧上端(与弹簧不连接)。弹簧处于压缩状态,用一条拉紧的细线系住,此时细线上的拉力F=3mg。已知弹簧的弹性势能与弹簧形变量的平方成正比,且弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g。现剪断细线,弹簧将小球向上弹起,经△t时间,小球上升到最高点,上升的最大高度为h。在此过程中,下列判断正确的是(    )

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A . 小球速度最大时上升的高度小于 B . 地面对弹簧冲量的大小为mg△t C . 剪断细线前弹簧的弹性势能为mgh D . 小球最大速度的大小为
在水平地面上放着一个竖直的轻弹簧,弹簧上端与一个质量为2.0kg的木块相连,若木快上再作用一个竖直向下的力F,是木块缓慢向下移动0.1m,力F做功2.5J,此时木块再次处于平衡状态,力F的大小为50N.

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求:

  1. (1) 在木块下移0.10m的过程中弹性势能的增加量
  2. (2) 弹簧的劲度系数
如图为探究弹簧的弹性势能与哪些因素有关的实验装置,用向下的力缓慢推小球压缩弹簧,撤去推力后,小球从竖直圆管中向上弹出。不计摩擦和空气阻力,弹簧的形变始终在弹性限度内,则(   )

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A . 只增大弹簧的压缩量,小球上升的高度不变 B . 只增大弹簧的压缩量,小球上升的高度增大 C . 只增大弹簧的劲度系数,小球上升的高度不变 D . 只增大弹簧的劲度系数,小球上升的高度减小
如图所示,斜面AC在C处与直轨道CD平滑连接,竖直螺旋圆形轨道DEF与直轨道CD和FG在D、F处平滑连接,圆轨道半径为 ,E为圆轨道最高点,直轨道FG右端固定连接一轻弹簧,弹簣处于自然伸长状态。一质量为 的滑块P从AC斜面高h处由静止开始下滑,最终与质量也为m,静止在直轨道FG上某处的Q滑块发生碰撞,碰撞时间极短,之后粘连在一起运动,已知滑块P、Q和直轨道CD间的动摩擦因数均为 ,除直轨道CD外,其余轨道均光滑,直轨道CD长 。不计空气阻力,不计滑块经过衔接处的能量损失,取 ,求:

  1. (1) 若 ,求滑块P刚进入圆轨道最低点D时对轨道的压力
  2. (2) 在(1)的基础上,求弹簧弹性势能的最大值
  3. (3) 若要求PQ粘连体只与弹簧接触一次,且全程滑块不脱离轨道,求滑块P释放高度h的范围。
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
如图所示,光滑竖直杆固定,杆上有:质最为m的小球A(可视为质点),一根竖直轻弹簧一端固定在地面上,另一端连接质量也为m的物块B,一轻绳跨过定滑轮O,一端与物块B相连,另一端与小球A连接,定滑轮到竖直杆的距离为L。初始时,小球A在外力作用下静止于P点,此时整根轻绳伸直无张力且OP间细绳水平、OB间细绳竖直,现将小球A由P点静止释放,小球A沿杆下滑到最低点Q时,OQ与杆之间的夹角为37°,不计滑轮质量和大小及摩擦,重力加速度大小为g,sin37°=0.6,Cos37°=0.8,关于小球A由P下滑至Q的过程中,下列说法正确的是(   )

A . 除P,Q两点外,小球A的速度始终大于物块B的速度 B . 小球A和物块B组成的系统机械能守恒 C . 小球A静止于P点时,弹簧的压缩量为L D . 物块B的机械能增加了mgL
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