知识点挑题 - 高中物理 - 优优班--学霸训练营

1．
如图所示，在光滑的水平面上静止放一质量为\(2m\)的木板\(B\)，木板表面光滑，右端固定一轻质弹簧。质量为\(m\)的木块\(A\)以速度\(v_{0}\)从板的左端水平向右滑上木板\(B\)，求：
\((1)\)弹簧的最大弹性势能；
\((2)\)弹被簧压缩直至最短的过程中，弹簧给木块\(A\)的冲量；
\((3)\)当木块\(A\)和\(B\)板分离时，木块\(A\)和\(B\)板的速度。

难度：较难

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2．
如图所示，在“探究弹性势能表达式”时，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\(m\)的一小钢球接触，当弹簧处于自然长度时，钢球恰好在桌子边缘\(.\)让小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，并落到水平地面上，钢球水平位移记为\(s\)．

\((1)\)依据能的转化与守恒思想，小球平抛时具有的初动能_____小球释放前弹簧储存的弹性势能\((\)选填“大于”、“小于”或“等于”\()\)．

\((2)\)若增大弹簧的压缩量，小球飞行的水平距离将变大，请你推导出弹簧弹性势能\(Ep\)与小钢球质量\(m\)、桌面离地高度\(h\)、水平距离\(s\)、重力加速度\(g\)的关系式：_____．

\((3)\)图\(2\)为一张印有小方格的纸，记录着实验中钢球的某次运动轨迹，图中\(a\)、\(b\)、\(c\)、\(d\)四点为小球平抛时经过的四个位置\(.\)则小球平抛初速度的计算式为：\(v_{0}=\)_____\((\)用\(L\)、\(g\)表示\().\)如果小方格的边长\(L=20cm\)，计算\(v_{0}=\)_____\(m/s(\)取\(g=10m/s^{2}).\)

难度：较难

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3．

将两个小物体放在光滑的水平面上，其中小物体\(B\)的左端与一轻弹簧相连接，在光滑的水平面上处于静止状态，现给小物体\(A\)一水平向右的初速度\(v_{0}\)。已知小物体\(A\)、\(B\)的质量分别为\(m_{A}=1 kg\)、\(m_{B} =3 kg\)，\(v_{0}=4 m/s\)。则下列关于两小物体的运动描述正确的是\((\)　　\()\)

A．整个过程中小物体\(A\)的最小速度为\(1 m/s\)

B．整个过程中小物体\(B\)的最大速度为\(2 m/s\)

C．整个过程中弹簧储存的最大弹性势能为\(6 J\)

D．整个运动过程中小物体\(A\)、\(B\)整体动能减少量的最大值为\(8 J\)

难度：较难

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4．

如图所示，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\( \sqrt {3}mgL\)

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保持不变

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5．

如图所示，某光滑斜面倾角为\(30^{0}\)，其上方存在平行斜面向下的勻强电场，将一轻弹簧一端固定在斜面底端，现用一质量为\(m\)、带正电的绝缘物体将弹簧压缩锁定在\(A\)点，解除锁定后，物体将沿斜面上滑，物体在运动过程中所能到达的最高点\(B\)距\(A\)点的竖直高度为\(h.\)物体离开弹簧后沿斜面向上运动的加速度大小等于重力加速度\(g\)，则下列说法正确的是\((\)　　\()\)

A．弹簧的最大弹性势能为\(mgh\)

B．物体的最大动能等于弹簧的最大弹性势能

C．物体从\(A\)点运动到\(B\)点的过程中系统损失的机械能为\(mgh\)

D．物体到达\(B\)点时增加的电势能为\(mgh\)

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6．
某同学利用如图甲装置探究弹簧的弹性势能\(E\)\(p\)与弹簧伸长量\(x\)之间的关系\(.\)实验步骤如下：

\((1)\) 用游标卡尺测量遮光条宽度\(d\)\(.\) 如图乙所示测量值\(d\)\(= \)________\(mm\)．

\((2)\)按图甲竖直悬挂好轻质弹簧，将轻质遮光条水平固定在弹簧下端；在立柱上固定一指针，标示出弹簧不挂重锤时遮光条下边缘的位置，并测出此时弹簧长度\(x\)\({\,\!}_{0}\)．

\((3)\)测量出重锤质量\(m\)，用轻质细线在弹簧下方挂上重锤，测量出平衡时弹簧的长度\(x\)\({\,\!}_{1}\)，并按甲图所示将光电门组的中心线调至与遮光条下边缘同一高度，已知当地重力加速度为 \(g\)，则此弹簧的劲度系数\(k\)\(=\)_______．

\((4)\)用手缓慢地将重锤向上托起，直至遮光条恰好回到弹簧原长标记指针的等高处\((\)保持细线竖直\()\)，迅速释放重锤使其无初速下落，光电门组记下遮光条经过的时间\(\triangle \)\(t\)，则此时重锤下落的速度\(=\)________，弹簧此时的弹性势能\(=\)_____________\((\)均用题目所给字母符号表示\()\)．

\((5)\)换上不同质量的重锤，重复步骤\(3\)、\(4\)，计算出相关结果，并验证弹性势能\(E\)\({\,\!}_{P}\)与弹簧伸长量\(\triangle \)\(x\)之间的关系．

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7．

如图所示，质量分别为\(m\)和\(2m\)的\(A\)、\(B\)两个木块间用轻弹簧相连，放在光滑水平面上，\(A\)紧靠竖直墙壁\(.\)用水平力向左推\(B\)，将弹簧压缩，推到某位置静止时推力大小为\(F\)，弹簧的弹性势能为\(E.\)在此位置突然撤去推力，下列说法中正确的是( )

A．撤去推力的瞬间，\(B\)的加速度大小为\(F/2m\)

B．从撤去推力到\(A\)离开竖直墙壁前，\(A\)、\(B\)和弹簧组成的系统动量不守恒，机械能守恒

C．\(A\)离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为\(E/3\)

D．\(A\)离开竖直墙壁后，弹簧弹性势能最大值为\(E\)

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8．一根弹簧的弹力\(—\)位移图线如图所示，那么弹簧由伸长量 \(8cm\)到伸长量 \(4cm\)的过程中，弹力的功和弹性势能的变化量为\((\)　　\()\)

A．\(3.6J\)，\(-3.6J\)　　

B．\(-3.6J\)，\(3.6J\)

C．\(1.8J\)，\(-1.8J\)

D．\(-1.8J\)，\(1.8J\)

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9．
如图所示，将一质量为\(m\)得小环套在一半径为\(R\)的“半圆形”金属轨道\(ACDB\)上，并将轨道固定在竖直面内的\(A\)、\(B\)两点，直径\(AB\)与竖直半径\(OD\)夹角为\(60^{\circ}\)。现将两根原长为\(R\)、劲度系数\(k=mg/R\)的弹性轻绳一端固定在小环上，另一端分别固定在\(A\)、\(B\)两点。已知弹性轻绳满足胡克定律，不计一切摩擦，重力加速度为\(g\)。将小环由\(A\)点正下方的\(C\)点静止释放，当小环运动到金属轨道的最低点\(D\)时，求：

\((1)\)小环的速率\(v\)；

\((2)\)金属轨道对小环的作用力\(F\)的大小。

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10．

弹簧发生形变时，其弹性势能的表达式为\(E_{p}= \dfrac {1}{2}kx^{2}\)，其中\(k\)是弹簧的劲度系数，\(x\)是形变量\(.\)如图，一质量为\(m\)物体位于一直立的轻弹簧上方\(h\)高度处，该物体从静止开始落向弹簧\(.\)设弹簧的劲度系数为\(k\)，则物块的最大动能为\((\)弹簧发生的形变在弹性限度内\()(\)　　\()\)

A．\(mgh\)

B．\(mgh+ \dfrac {m^{2}g^{2}}{2k}\)

C．\(mgh+ \dfrac {m^{2}g^{2}}{k}\)

D．\(mgh- \dfrac {m^{2}g^{2}}{k}\)

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