弹性势能 知识点题库

如图所示表示撑杆跳运动的三个阶段:助跑、撑杆起跳、越横杆,其中发生了弹性势能与重力势能转化的阶段(  )

A . 只有助跑阶段 B . 只有撑杆起跳阶段 C . 只有越横杆阶段 D . 撑杆起跳阶段与越横杆阶段
为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设为定值),某同学经查阅资料知,一劲度系数为k的轻弹簧由伸长量为x至恢复到原长的过程中,弹力做功为kx2 , 于是他设计了以下实验。

 

第一步:如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,弹簧处于原长时另一端在A点。现推动滑块将弹簧压缩至B点,松手后滑块在水平桌面上运动一段距离,到达C点时停止。

第二步:将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态。

回答下列问题:

  1. (1) 对于松手后滑块在水平桌面上滑动过程中有关物理量的描述,下列说法正确的是______

    A . 当弹簧恢复原长时,滑块的加速度达最大值 B . 当弹簧恢复原长时,滑块的速度达最大值 C . 滑块的加速度先增大后减小,然后保持不变 D . 滑块的加速度先减小后增大,然后保持不变
  2. (2) 你认为该同学应该用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示):
  3. (3) 用直接测得的物理量表示滑块与水平桌面间动摩擦因数μ的计算式μ=
如图所示,质量分别为 2m、m的A、B两物块用轻弹簧相连,放在光滑水平面上,A靠紧竖直墙.现用力F向左缓慢推物块B压缩弹簧,当力F做功为W时,突然撤去F,在A物体开始运动以后,弹簧弹性势能的最大值是(  )

A . B . C . D . W
关于弹性势能,下列说法正确的是(  )
A . 发生弹性形变的物体都具有弹性势能 B . 只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能 C . 弹性势能可以与其他形式的能相互转化 D . 弹性势能在国际单位制中的单位是焦耳
重力势能的表达式;弹性势能的表达式;动能的表达式
利用弹簧弹射和传送带传动装置可以将工件运送至高处.如图所示,已知传送轨道平面与水平方向成37°角,倾角也是37°的光滑斜面轨道固定于地面且与传送轨道良好对接,弹簧下端固定在斜面底端,工件与皮带间的动摩擦因数μ=0.25.传送带传动装置顺时针匀速转动的速度v=4m/s,两轮轴心相距L=5m,B、C 分别是传送带与两轮的切点,轮缘与传送带之间不打滑.现将质量m=1kg的工件放在弹簧上,用力将弹簧压缩至A 点后由静止释放,工件离开斜面顶端滑到传送带上的B点时速度v0=8m/s,AB 间的距离s=1m.工件可视为质点,g 取10m/s2(sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

  1. (1) 弹簧的最大弹性势能;

  2. (2) 工件沿传送带上滑的时间;

  3. (3) 求工件在皮带上滑动的全过程中所产生的内能是多少.

如图所示,轻质弹簧竖直放置,下端固定,小球从弹簧的正上方某一高度处由静止下落.不计空气阻力,则从小球接触弹簧到弹簧被压缩至最短的过程中(   )

A . 小球的动能一直减小 B . 小球的机械能守恒 C . 小球的重力势能先减小后增加 D . 弹簧的弹性势能一直增加
如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,那么小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中(弹簧保持竖直),下列关于能的叙述正确的是(      )

A . 弹簧的弹性势能先增大后减小 B . 小球的动能先增大后减小 C . 小球的机械能守恒 D . 小球与弹簧所组成的系统机械能守恒
如图所示,轻质弹簧上端固定,下端与质量为m的圆环相连,圆环套在倾斜的粗糙固定杆上,杆与水平面之间的夹角为α.将圆环从a处由静止释放,环沿杆上滑到b处时的速度为v,滑到d处时速度为零,且弹簧竖直并处于自然长度;接着,圆环又从d处沿杆下滑,滑到b处时速度为零.已知bd=L,c是bd的中点,弹簧始终在弹性限度内,重力加速度为g,则下列说法正确的是(   )

A . 环上滑经过c点的速度等于下滑经过c点的速度 B . 环上滑经过c点的速度大于下滑经过c点的速度 C . 环经过b点时,弹簧的弹性势能是mgLsinα﹣ D . 环经过b点时,弹簧的弹性势能是mgLsinα﹣
如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖直立在水平面上,其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零,在小球下降阶段中,下列说法正确的是(   )

A . 从A→D位置小球先做匀加速运动后做匀减速运动 B . 从A→C位置小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 C . 在B位置小球动能最大 D . 在C位置小球动能最大
“反向蹦极”是一种比蹦极更刺激的运动。如图所示,弹性绳的上端固定(图中未显示),拉长后将下端固定在体验者的身上,然后将人从地面释放,人就像火箭一样被“竖直发射”出去,冲向高空。在人向上运动至最高点的过程中,一下判断正确的是(   )

A . 人的动能始终增大 B . 人的动能先增大后减小 C . 弹性绳的弹性势能始终增大 D . 弹性绳的弹性势能先增大后减小
一个同学要研究轻质弹簧的弹性势能与弹簧长度改变量的关系,进行了如下实验:在离地面高度为h的光滑水平桌面上,沿着与桌子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的一个小钢球接触.当弹簧处于自然长度时,小钢球恰好在桌子边缘,如图所示.让钢球向左压缩弹簧一段距离后由静止释放,使钢球沿水平方向射出桌面,小钢球在空中飞行后落在水平地面上,水平距离为s.

  1. (1) 请你推导出弹簧的弹性势能Ep与小钢球质量m、桌面离地面高度h、小钢球飞行的水平距离s等物理量之间的关系式:Ep=
  2. (2) 弹簧的压缩量x与对应的钢球在空中飞行的水平距离s的实验数据如下表所示:

    弹簧的压缩量x (cm)

    1.00

    1.50

    2.00

    2.50

    3.00

    3.50

    小钢球飞行的水平距离s (cm)

    1.01

    1.50

    2.01

    2.49

    3.01

    3.50

    根据上面的实验数据,请你猜测弹簧的弹性势能Ep与弹簧的压缩量x之间的关系为

如图甲所示,轻质弹簧原长为2L,将弹簧竖直放置在水平地面上,在其顶端将一质量为 的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为L。现将该弹簧水平放置,如图乙所示。一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5L的水平轨道,B端与半径为L的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD在竖直方向上。物块P与AB间的动摩擦因数 ,用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度为L处,然后释放P,P开始沿轨道运动,重力加速度为

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  1. (1) 求当弹簧压缩至长度为L时的弹性势能
  2. (2) 若P的质量为 ,求物块离开圆轨道后落至AB上的位置与B点之间的距离;
  3. (3) 为使物块P滑上圆轨道后又能沿圆轨道滑回,求物块P的质量取值范围。
蹦蹦杆是最近两年逐渐流行的运动器具,其主要结构是在一硬直杆上套一劲度系数较大的弹簧,弹簧的下端与直杆的下端固定而弹簧的上端固定一踩踏板。如图所示,小明正在玩蹦蹦杆。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情况是(   )

图片_x0020_1995509823

A . 重力势能减小,弹性势能增大 B . 重力势能增大,弹性势能碱小 C . 重力势能减小,弹性势能减小 D . 重力势能不变,弹性势能增大
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(   )

图片_x0020_1555898694     图片_x0020_100002

A . 小物体下降至高度 处时,弹簧的弹性势能为0 B . 小物体下降至高度 处时,弹簧的弹性势能最大 C . 小物体下降至高度 处时,弹簧的弹性势能最小 D . 小物体下降至高度 处时,弹簧的弹性势能最大
如图所示,在倾角为 =30°的光滑斜面MN底端固定一个被压缩且锁定的轻弹簧,轻弹簧的上端静止放一质量m=1kg的滑块,且滑块与斜面顶端N点相距x=0.20m。现将弹簧解除锁定,滑块离开弹簧后经N点离开斜面,恰水平飞上顺时针始终匀速转动的传送带,已知传送带水平放置且足够长,传送带上端距N点所在水平面高度为h=0.80m(g取10m/s2)求:

图片_x0020_100015 .

  1. (1) 弹簧锁定时储存的弹性势能;
  2. (2) 传送带右端竖直固定半径R=0.2m的光滑半圆轨道,且轨道下端恰好与传送带相切,为使滑块能沿半圆轨道运动而不脱离半圆轨道,求传送带速度应当满足的条件。
宋代诗人苏轼的名句“会挽雕弓如满月,西北望,射天狼”中蕴含了一些物理知识.在人将弓拉开的过程中,下列说法正确的是(  )
A . 人对弓的拉力做负功,弓的弹性势能变大 B . 人对弓的拉力做负功,弓的弹性势能变小 C . 人对弓的拉力做正功,弓的弹性势能变大 D . 人对弓的拉力做正功,弓的弹性势能变小
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(   )

A . 换更大的石子 B . 把皮筋拉得更长 C . 把2股皮筋减为1股皮筋 D . 把木制弓架换成钢制弓架
某同学查到弹簧的弹性势能 与弹簧的形变量x之间的关系为: ,为了验证此表达式是否正确,他进行了如下实验:

⑴如图甲所示,将一弹簧竖直悬挂在铁架台的水平横杆上,一指针固定在弹簧下端,刻度尺竖直固定在弹簧一侧,刻度尺零刻线与弹簧上端点对齐。测量弹簧原长时,指针指示刻度如图乙所示,则弹簧原长 cm。

⑵他依次在弹簧下端挂上钩码,同时测得弹簧静止时相应的形变量,记录钩码质量m和对应的弹簧形变量x的数据,得到的 图像如图丙所示。

⑶取重力加速度 ,由图像可得弹簧的劲度系数为 。(计算结果保留2位有效数字)

⑷测得一带指针的小滑块质量为

⑸他将气垫导轨调成水平,弹簧一端固定在气垫导轨左侧,刻度尺固定在气垫导轨上方,如图丁所示。

⑹启动充气泵,用小滑块将弹簧压缩 后由静止释放,弹簧将小滑块弹出,对小滑块在气垫导轨上滑行的过程进行频闪照相,频闪频率为 ,读出小滑块与弹簧分离后连续的四张照片指针指示位置的刻度值,记录在下表中。

则小滑块离开弹簧后获得的动能 J:根据表达式 ,结合前面所得k值可得弹簧的弹性势能 J。(计算结果保留2位有效数字)

⑺改变弹簧的初始压缩量,多次重复以上步骤进行验证。

.如图所示,木块静止于光滑水平面上,与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态,现用恒定的水平外力F作用于弹簧右端,在向右移动一段距离的过程中拉力F做了10J的功.在上述过程中(   )

A . 弹簧的弹性势能增加了10J B . 滑块的动能增加了10J C . 滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10J D . 滑块和弹簧组成的系统机械能守恒