弹性势能 知识点题库

如图所示,小明玩蹦蹦竿,在小明将蹦蹦竿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情况是(  )。

A . 重力势能减少,弹性势能增加 B . 重力势能增加,弹性势能减少 C . 重力势能减少,弹性势能减少 D . 重力势能不变,弹性势能增加
如图为某自动投放器的示意图,其下半部AB是一长为R的竖直管道,上半部BC是半径为R的四分之一圆弧光滑轨道,AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧.投放时,若将弹簧长度压缩了0.5R后锁定,在弹簧上端放置一个可视为质点且质量为m的小球,解除锁定,弹簧可将小球弹射出去.当小球到达顶端C时,对轨道壁的压力恰好为零,不计一切阻力,且锁定和解除锁定时,均不改变弹簧的弹性势能.已知重力加速度为g,求:

  1. (1) 小球到达顶端C时的速度大小v1

  2. (2) 弹簧压缩了0.5R时的弹性势能Ep1

  3. (3) 若将弹簧压缩了0.6R时,弹簧弹性势能为Ep2= Ep1 , 小球落地点离OO′的水平距离s是多少?

如图,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,并且处于原长状态.现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中(   )

A . 圆环的机械能守恒 B . 弹簧弹性势能变化了2mgL C . 圆环下滑到最大距离时,所受合力为零 D . 圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先变小后变大

如图所示,静止在光滑水平面上的木板,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3kg,质量m=1kg的铁块以水平速度v0=4m/s从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端,则下列说法中正确的是(   )

A . 铁块和木块最终共同以1m/s的速度向右做匀速直线运动 B . 运动过程中弹簧的最大弹性势能为3J C . 运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为3J D . 运动过程中铁块与木板因摩擦而产生的热量为6J
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:

  1. (1) 要测定弹射装置在弹射时所具有的弹性势能,还需测量的物理量有        . (已知重力加速度g)

    A . 弹簧的压缩量△x B . 两球落点P、Q到对应管口M、N的水平距离x1、x2 C . 小球直径 D . 两球从管口弹出到落地的时间t1、t2
  2. (2) 根据测量结果,可得弹性势能的表达式为EP=

  3. (3) 由上述测得的物理量来表示,如果满足关系式,那么说明弹射过程中两小球组成的系统动量守恒.

某缓冲装置可抽象成如图所示的简单模型.图中k1 , k2为原长且相等,劲度系数不同的轻质弹簧.下列表述正确的是(  )

A . 缓冲效果与弹簧的劲度系数无关 B . 垫片向右移动时,两弹簧产生的弹力大小相等 C . 垫片向右移动时,两弹簧的长度保持相等 D . 垫片向右移动时,两弹簧的弹性势能均不发生改变
下列与弹簧具有的弹性势能无关的因素(  )
A . 弹簧的质量 B . 弹簧的长度 C . 弹簧的压缩量 D . 弹簧的劲度系数
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:

  1. (1) 弹簧的自由端C点到木板左端的距离为多少?

  2. (2) 小木块在压缩弹簧的过程中,弹簧获得的最大弹性势能EP0为多少?

轻质弹簧的一端固定于竖直墙壁,另一端与一木块连接在一起,木块放在粗糙的水平地面上,在外力作用下,木块将弹簧压缩了一段距离后静止于A点,如图所示.现撤去外力,木块向右运动,当它运动到O点时弹簧恰好恢复原长.在此过程中(   )

A . 木块的动能一直增大 B . 木块受到的合外力一直减小 C . 弹簧减小的弹性势能大于木块增加的动能 D . 弹簧减小的弹性势能等于木块增加的动能
两物块A、B用轻弹簧相连,质量均为m=1kg,初始时弹簧处于原长,A、B两物块都以v=3m/s的速度在光滑的水平地面上运动,质量M=2kg的物块C静止在前方,如图所示.B与C碰撞后会立即与C粘在一起运动.求在以后的运动中:

①当弹簧的弹性势能最大时,物块A的速度v1为多大?

②系统中弹性势能的最大值Ep是多少?

关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是(   )
A . 当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大 B . 当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小 C . 弹簧长度相同的弹簧具有相同的弹性势能 D . 在弹簧被拉伸的长度相同时,劲度系数k越大的弹簧,它的弹性势能越大
为了测定一根轻弹簧压缩到最短时具有的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道(可视为光滑)的一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图所示,用钢球将弹簧压缩至最短后由静止释放,钢球将沿轨道飞出桌面。已知重力加速度g.

  1. (1) 实验时需要测定的物理量有________ 填序号
    A . 钢球质量m B . 弹簧的原长 C . 弹簧压缩最短时长度L D . 水平桌面离地面的高度h E . 钢球抛出点到落地点的水平位移x
  2. (2) 计算弹簧最短时弹性势能的关系式是 用测定的物理量字母表示 .
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。

  1. (1) A、B两位同学进行图甲所示的实验目的是为了确定什么物理量,这个物理量是;请用m、d、g表示所示的物理量
  2. (2) 如果 成立,那么:

    A同学测出的物理量x与d、H的关系式是x=

    B同学测出的物理量x与d、h、L的关系式是x=

如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为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,弹簧处于原长时,圆环高度为h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑到底端的过程中(杆与水平方向夹角为30°)(   )

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A . 圆环机械能守恒 B . 弹簧的弹性势能先减小后增大 C . 弹簧的弹性势能变化了mgh D . 弹簧与光滑杆垂直时圆环动能最大
对于下列四幅图所包含的物理知识,理解正确的是(   )

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A . 汽车上的安全带可以减小驾乘人员的惯性 B . 公路弯道处的路面一般都做成外侧低、内侧高 C . 运动员在撑杆跳高的上升阶段,撑杆的弹性势能先增加后减少 D . 燃气灶上的电子点火器的放电极做成针尖状是为了尽可能保存电荷
如图所示,一轻质弹簧,固定于天花板上的O点处,原长为L,如图所示,一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出,以速度v与弹簧在B点相接触,然后向上压缩弹簧,到C点时物块速度为零,不计空气阻力,则下列说法正确的是(   )

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A . 由B到C的过程中,弹簧弹性势能和物块动能之和逐渐减小 B . 由B到C的过程中,物块动能和重力势能之和不变 C . 由B到C的过程中,弹簧的弹性势能和物块的重力势能之和不变 D . 由B到C的过程中,物块加速度逐渐减小
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(   )

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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
质量为m的物体,在距地面h高度处以 的加速度由静止竖直下落到地面,已知重力加速度为g,下列说法正确的是(    )
A . 物体的重力势能减少了 B . 物体的机械能增加了 C . 物体的动能增加了 D . 重力做的功为
将一支圆珠笔倒立在桌面上,向下按压圆珠笔使笔尖露出的过程中,笔帽内弹簧的弹性势能(   )
A . 减小 B . 增大 C . 先减小后增大 D . 先增大后减小
如图所示,光滑水平面与竖直面内的圆形导轨在点平滑连接,一个小球在处压缩一轻质弹簧,弹簧与小球不拴接,用手挡住小球不动,此时弹簧弹性势能 , 放手后小球向右运动,脱离弹簧后沿圆形轨道向上运动恰能通过最高点 , 已知圆形导轨的半径 , 小球的质量 , g取 , 求:

  1. (1) 小球脱离弹簧时的速度大小;
  2. (2) 小球从的运动过程中摩擦阻力做的功。
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