弹性势能_章节学习

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题型：简答题

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简答题 · 18 分

23．图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB是一长为2R的竖直细管，上半部BC是半径为R的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB管内有一原长为R、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0．5R后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。

　　如果质量为m的鱼饵到达管口C时，对上侧管壁的弹力恰好为mg。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，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）质量为m的鱼饵到达管口C时的速度大小VC；

（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能Ep；

（3）已知地面与水面相距1．5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线00′在360°角的范围内缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在m到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少?

正确答案

（1）

（2）

（3）

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弹性势能能量守恒定律与能源

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题型：单选题

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单选题 · 6 分

16.如图所示，劲度系数为k的轻质弹簧，一端系在竖直位置放置、半径为R的光滑圆环顶点P，另一端连接一套在圆环上且质量为m的小球。开始时小球位于A点，此时弹簧处于原长且与竖直方向的夹角为45o,之后小球由静止沿圆环下滑，小球运动到最低点B时的速率为v，此时小球与圆环之间的压力恰好为零，已知重力加速度为g。下列分析正确的是（）

A轻质弹簧的原长为R

B小球过B点时，所受的合力为

C小球从A到B的过程中，重力势能转化为弹簧的弹性势能

D小球运动到B点时，弹簧的弹性势能为

正确答案

D

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动能定理的应用弹性势能

1

题型：多选题

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多选题 · 6 分

20．如图甲所示，在水平地面上固定一竖直轻弹簧，弹簧上端与一个质量为0．1kg的木块A 相连，质量也为0．1 kg的木块B叠放在A上，A、B都静止。在B上作用一个竖直向下的力F使木块缓慢向下移动，力F大小与移动距离x的关系如图乙所示，整个过程弹簧都处于弹性限度内。下列说法正确的是（）

A木块下移0．1 m过程中，弹簧的弹性势能增加2．5 J

B弹簧的劲度系数为500 N/m

C木块下移0．1 m时，若撤去F，则此后B能达到的最大速度为5 m/s

D木块下移0．1 m时，若撤去F，则A、B分离时的速度为5 m/s

正确答案

B,C

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动能定理的应用弹性势能

1

题型：多选题

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多选题 · 6 分

21．如图，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，使小球沿竖直方向运动，在小球由静止释放到刚离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时的速度为v，不计空气阻力，则上述过程中（）

A小球的重力势能增加－W1

B小球的电势能减少W2

C小球的机械能增加

D小球与弹簧组成的系统机械能守恒

正确答案

A,B

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重力势能弹性势能功能关系电势能和电势

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题型：单选题

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单选题 · 3 分

10．如图所示，竖直向上的匀强电场中，绝缘轻质弹簧竖直立于水平地面上，上面放一质量为m的带正电小球，小球与弹簧不连接，施加外力F将小球向下压至某位置静止。现撤去F，小球从静止开始运动到离开弹簧的过程中，重力、电场力对小球所做的功分别为W1和W2，小球离开弹簧时速度为v，不计空气阻力，则上述过程中（）

A小球与弹簧组成的系统机械能守恒

B小球的重力势能增加W1

C小球的机械能增加mv2－W1

D弹簧弹力做功为mv2+W1－ W2

正确答案

C

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重力势能弹性势能功能关系电势能和电势

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题型：多选题

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多选题 · 6 分

17．如图所示，劲度系数为k的竖直弹簧下端固定于水平地面上，质量为m的小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端，经几次反弹后小球最终在弹簧上静止于某一点A处，在以上三个量中只改变其中一个量的情况下，下列说法正确的是（）

A无论三个量中的一个怎样改变，小球与弹簧的系统机械能守恒

B无论h怎样变化，小球在A点的弹簧压缩量与h无关

C小球的质量m愈大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能愈大

D无论劲度系数k为多大，最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能都相等

正确答案

B,C

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弹性势能能量守恒定律与能源

1

题型：简答题

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简答题 · 14 分

24.如图所示,在高h1 =30m的光滑水平平台上，质量m = 1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存了一定量的弹性势能Ep.若打开锁扣K，物块将以一定的水平速度v1向右滑下平台做平抛运动,并恰好能从光滑圆弧形轨道BC上B点的切线方向进入圆弧形轨道-B点的高度h2=15m，圆弧轨道的圆心O与平台等高，轨道最低点C的切线水平，并与地面上摩擦因数u =0. 7的足够长水乎粗植轨道CD平滑连接;小物块沿轨道BCD运动最终在E点(图中未画出）静止g=10m/s2.求：

(1) 小物块滑下平台的速度v1;

(2)小物块原来压缩弹黉时储存的弹性势能Ep的大小和C、E两点间的距离.

正确答案

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平抛运动动能定理的应用弹性势能

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题型：多选题

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多选题 · 6 分

19．匀速上升的升降机，顶部装有只能显示拉力的传感器，传感器上边有一轻质弹簧，弹簧下端挂有一质量为m的小球，如图甲所示，若升降机突然停止，并以上为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则（）

A0~t1时间小球重力势能减小

Bt1~t2时间小球弹簧和地球组成的系统机械能减小

Ct1~t3时间小球动能先增大后减小

Dt3~t4时间弹簧弹性势能变化量大小大于小球动能变化量大小

正确答案

C,D

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重力势能弹性势能功能关系

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题型：多选题

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多选题 · 6 分

16．如图所示，置于足够长斜面上的盒子内放有光滑球B，B恰好与盒子前、后壁接触，斜面光滑且固定于水平地面上．一轻质弹簧的一端与固定在斜面上的木板P拴接，另一端与A相连．今用外力推A使弹簧处于压缩状态，然后由静止释放，则从释放盒子直至其获得最大速度的过程中（）

A弹簧的弹性势能一直减小

BA对B做的功等于B机械能的增加量

C弹簧弹性势能的减小量小于A和B机械能的增加量

DA所受重力和弹簧弹力做功的代数和小于A动能的增加量

正确答案

A,B

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弹性势能功能关系

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题型：多选题

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多选题 · 6 分

15. 竖直悬挂的轻弹簧下端连接一个小球，用手托起小球，使弹簧处于压缩状

态，如图所示。则迅速放手后（）

A小球开始向下做匀加速运动

B小球的机械能改变量大小始终等于弹簧的弹性势能改变量大小

C小球运动过程中动能的改变量大小始终等于弹簧的弹性势能改变量大小

D小球在任一时刻受到的弹力小于小球的重力

正确答案

B

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弹性势能

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