5.探究弹性势能的表达式 知识点题库

在巴塞罗那奥运会上，运动员用带火的弓箭点燃奥运圣火，这个过程中(  )

关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考对重力做功与重力势能的关系的讨论。下面的猜想有道理的是(  )

为了测定一根轻弹簧压缩最短时储存的弹性势能大小，可以将弹簧固定在一个带光滑凹槽的直轨道的一端，并将轨道固定在水平桌面的边缘上，如图所示，用钢球将弹簧压缩至最短，然后突然释放，钢球将沿轨道飞出桌面，实验时：

①需要直接测定的物理量是 小球质量m ， 小球平抛运动的水平位移s和高度h

②计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep= （用直接测量的量表示）

如图所示，水平传送带A、B两轮间的距离L=40 m，离地面的高度H=3.2 m，传送带一起以恒定的速率v₀=2 m/s向右匀速运动。两个完全一样的滑块P、Q由轻质弹簧相连接，用一轻绳把两滑块拉至最近，使弹簧处于最大压缩状态绷紧，轻放在传送带的最左端。开始时P、Q一起从静止开始运动，t₁=3 s后突然轻绳断开，很短时间内弹簧伸长至本身的自然长度（不考虑弹簧的长度的影响），此时滑块Q的速度大小刚好是P的速度大小的两倍。已知滑块的质量是m=0.2 kg，滑块与传送带之间的动摩擦因数是μ=0.1，重力加速度g=10 m/s²。求：

如图所示，竖直光滑杆固定不动，套在杆上的弹簧下端固定，将套在杆上的滑块向下压缩弹簧至离地高度h=0.1m处，滑块与弹簧不拴接．现由静止释放滑块，通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h并作出滑块的E_k﹣h图象，其中高度从0.2m上升到0.35m范围内图象为直线，其余为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s² ， 由图象可知（   ）

下列与弹簧具有的弹性势能无关的因素（　　）

某同学为了研究轻质弹簧的弹性势能E_P与弹簧长度改变量x的关系，设计了如图甲所示的实验装置，在离水平地面高为h的光滑水平桌面上，沿着与桌子右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的小球接触（不连续），若将小球向左压缩弹簧一段距离后静止释放，小球将沿水平方向射出桌面，小球在空中飞行一段时间后落到位于水平地面上的记录纸上并留下痕迹，重力加速度为g．

用轻弹簧相连的质量均为m=2kg的A、B两物块都以v=6m/s的速度在光滑的水平地面上运动，弹簧处于原长，质量M=4kg的物块C静止在前方，如图所示．B与C碰撞后二者粘在一起运动．求：在以后的运动中：

如图所示，质量M=4kg的L型木板AB静止放在光滑的水平面上，木板右端D点固定着一根轻质弹簧，C点时弹簧的自由端，CD段木板时光滑的，其他部分是粗糙的．质量m=1kg的小木块（可视为质点）静止在木板的左端，与木板间的动摩擦因数μ=0.2．现对木板AB施加水平向左F=14N的恒力，当作用1s后撤去F，这时小木块也刚好到达弹簧的自由端C点，取g=10m/s² ． 则：

光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切，轻弹簧的一端固定在轨道的左端，OP是可绕O点转动的轻杆，且摆到某处就能停在该处；另有一小钢球．现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能．

如图所小，在“探究拉力做功与弹簧弹性势能增量的关系”实验中，轻弹簧左端固定，右端在水平拉力F作用下从A位置(弹簧原长位置)拉仲x到B位置，仵出的F-x图像为过坐标原点O的直线，如图所示，实验过程中，弹簧始终处于弹性限度内。

如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处。将小球拉至A处时，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点速度为v，AB间的竖直高度差为h，则（   ）

理论分析可得出弹簧的弹性势能公式 （式中k为弹簧的劲度系数， x为弹簧长度的变化量）。为验证这一结论，A、B两位同学设计了以下的实验：

①两位同学首先都进行了如图甲所示的实验：将一根轻质弹簧竖直挂起，在弹簧的另一端挂上一个已知质量为m的小铁球，稳定后测得弹簧的伸长量为d。

②A同学完成步骤①后，接着进行了如图乙所示的实验：将这根弹簧竖直地固定在水平桌面上，并把小铁球放在弹簧上，然后再竖直套上一根带有插销孔的长透明塑料管，利用插销压缩弹簧。拔掉插销时，弹簧对小球做功，使小球弹起，测得弹簧的压缩量x和小铁球上升的最大高度H。

③B同学完成步骤①后，接着进行了如图丙所示的实验：将弹簧放在水平桌面上，一端固定在竖直的墙上，另一端被小铁球压缩，测得压缩量为x，释放弹簧后，小铁球从高为h的桌面上水平抛出，抛出的水平距离为L。

（多选)如图所示，一质量为m的小球固定于轻质弹簧的一端，弹簧的另一端固定于O点处，将小球拉至A处，弹簧恰好无形变，由静止释放小球，它运动到O点正下方B点时速度为v，A点与B点的竖直高度差为h，则(   )

如图所示，水平轨道AB与竖直半圆形轨道相切于B点，半圆轨道的最高点为C，半径为R。轻质弹簧左端固定在A点，沿AB方向放置，质量为m的小球与被压缩的弹簧紧挨着、不拴接。现释放小球，离开弹簧后到达B点，滑向圆轨道，恰好能通过最高点C后水平飞出，落在水平轨道上的D点(图中未标出)，不计球与轨道间的摩擦、空气阻力，重力加速度为g，求:

 

如图所示，蹦极是一种非常刺激的娱乐项目。为了研究蹦极过程，做以下简化：将体验者视为质量为m质点，他沿竖直方向由静止开始下落，忽略弹性绳的质量和空气阻力。整个过程中弹性绳始终在弹性限度内。已知：弹性绳的原长为l₀ ， 弹性绳的弹力大小可以用F=kx来计算，式中k为常量，x为弹性绳的伸长量。重力加速度为g。在下落过程中，（   ）

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．先用米尺测得B、C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，静止释放，计时器显示遮光片从B到C所用的时间t，用米尺测量A、O之间的距离x.

如图所示的几个运动过程中，物体的弹性势能增加的是(   )

用如图所示的弹弓弹射石子时，为了使石子射得更远一些，以下做法可行的是（   ）

某科技小组利用如图甲所示的装置探究“弹簧弹性势能与形变量关系”。弹簧弹射器水平放置，弹簧被压缩后释放，将质量为m、直径为d的小球弹射出去。测出小球通过光电门的时间为。请回答下列问题：