高中物理闭合电路中的能量转化试题

如图所示,质量为1kg的滑块静止于水平面上,与之相连的轻质弹簧处于自然伸直状态,现用竖直向上的恒力F作用于弹簧上端,使滑块升高了0.2m,在此过程中拉力F做了10J的功。在上述过程中(g取10m/s²)(   )

A．弹簧的弹性势能增加了8 J

B．滑块的动能增加了8 J

C．弹簧的弹性势能和滑块的动能总和增加了8 J

D．滑块和弹簧组成的系统机械能增加了10 J

如图所示，质量M=0.040kg的靶盒A静止在光滑水平导轨上的O点，水平轻质弹簧一端栓在固定挡板P上，另一端与靶盒A连接。Q处有一固定的发射器B，它可以瞄准靶盒发射一颗水平速度为v₀=50m／s，质量m=0.010kg的弹丸，当弹丸打入靶盒A后，便留在盒内，碰撞时间极短。不计空气阻力。求弹丸进入靶盒A后，弹簧的最大弹性势能为多少？

如图所示，质量为m=0.1kg的小球置于平台末端A点，平台的右下方有一个表面光滑的斜面体，在斜面体的右边固定一竖直挡板，轻质弹簧栓接在挡板上，弹簧的自然长度为，斜面体底端C点距挡板的水平距离为，斜面体的倾角为，斜面体的高度h=0.5m。现给小球一大小为的初速度，使之在空中运动一段时间后，恰好从斜面体的顶端B点无碰撞地进入斜面，并沿斜面运动，经过C点后再沿粗糙水平面运动，过一段时间开始压缩轻质弹簧；小球速度减为零时，弹簧被压缩了。已知小球与水平面的动摩擦因数μ=0.5，设小球经过C点时无机械能损失，重力加速度，求：

（1）平台与斜面体间的水平距离
（2）小球在斜面上的运动时间
（3）弹簧压缩过程中的最大弹性势能

如图1所示，一根轻质弹簧左端固定在水平桌面上，右端放一个可视为质点的小物块，小物块的质量为m=1.0kg，当弹簧处于原长时，小物块静止于O点，现对小物块施加一个外力，使它缓慢移动，压缩弹簧x=0.1m至A点，在这一过程中，所用外力与弹簧压缩量的关系如图2所示．然后释放小物块，让小物块沿桌面运动，已知O点至桌边B点的距离为L=0.2m．水平桌面的高为h=1.8m，计算时，可取滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力．（g取10m/s²）

求：（1）压缩弹簧过程中，弹簧存贮的最大弹性势能；
（2）小物块落地点与桌边B的水平距离．

如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左端接连着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力F作用下物体处于静止状态，当撤去力F后，物体将向右运动，在物体向右运动的过程中，下列说法正确的是(  )

A．弹簧的弹性势能逐渐减少	B．物体的机械能不变
C．弹簧的弹性势能先增加后减少	D．弹簧的弹性势能先减少后增加

如图所示，光滑水平轨道左端与长L=1.25m的水平传送带AB相接，传送带逆时针匀速转动的速度，轻弹簧右端固定，弹簧处于自然状态时左端恰位于A点，现用质量m=0.1kg的小物块（视为质点）将弹簧压缩后由静止释放，到达水平传送带左端B点后，立即沿切线进入竖直固定的光滑半圆轨道最高点并恰好做圆周运动，经圆周最低点C后滑上质量为M=0.9kg的长木板且不会从木板下掉下。半圆轨道的半径R=0.4m，物块与传送带间动摩擦因数，物块与木块间动摩擦因数，长木板与水平地面间的动摩擦因数，，求：

（1）物块到达B点时的速度的大小；
（2）弹簧被压缩时的弹性势能；
（3）小物块在长木板上滑行的最大距离s。

某同学利用如图所示的装置探究功与速度变化的关系。

（1）小物块在橡皮筋的作用下弹出，沿光滑水平桌面滑行，之后平抛落至水平地面上，落点记为M₁；
（2）在钉子上分别套上2条、3条、4条……同样的橡皮筋，使每次橡皮筋拉伸的长度都保持一致，重复步骤（1），小物块落点分别记为M₂、M₃、M₄……；
（3）测量相关数据，进行数据处理。
①为求出小物块从桌面抛出时的动能，需要测量下列物理量中的
（填正确答案标号，g已知）。

A．小物块的质量m

B．橡皮筋的原长x

C．橡皮筋的伸长量Δx

D．桌面到地面的高度h

E．小物块抛出点到落地点的水平距离L
②将几次实验中橡皮筋对小物块做功分别记为W₁、W₂、W₃、……，小物块抛出点到落地点的水平距离分别记为L₁、L₂、L₃、……。若功与速度的平方成正比，则应以W为纵坐标、        为横坐标作图，才能得到一条直线。
③由于小物块与桌面之间的摩擦不能忽略，则由此引起的误差属于      。（填“偶然误差”或“系统误差”）。

如图，A、B、C三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，B、C之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连，使弹簧不能伸展，以至于B、C可视为一个整体。现A以初速v₀沿B、C的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v₀。求弹簧释放的势能。

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点间的竖直高度差为h，速度为v，一切摩擦均可忽略不计。则小球到达位置B时弹簧的弹性势能为          。

如图所示，物体在有动物皮毛的斜面上运动，由于皮毛的特殊性，引起物体的运动有如下特点，①顺着毛的生长方向运动时，毛皮产生的阻力可以忽略，②逆着毛的生长方向运动时，会受到来自毛皮的滑动摩擦力，且动摩擦因数μ恒定，斜面底端距水平面高度为h=0.8m，质量为m=2kg的小物块M从斜面顶端A由静止滑下，从O点进入光滑水平滑道时无机械能损失，为使M制动，将轻弹簧的一端固定在水平滑道延长线B处的墙上，另一端恰位于水平轨道的中点C，已知斜面的倾角，动摩擦因数均为μ=0.5，其余各处的摩擦不计，重力加速度，下滑时逆着毛的生长方向，求

（1）弹簧压缩到最短时的弹性势能（设弹簧处原长时弹性势能为零）
（2）若物块M能够被弹回到斜面上，则它能够上升的最大高度是多少
（3）物块M在斜面上滑过程中下滑的总路程

如图所示，物块的质量为m，它与水平桌面间的动摩擦因数为μ,起初，用手按住物块，弹簧的伸长量为x,放手后，物块向左运动至弹簧压缩量为y时停下。当弹簧的长度恢复原长时，物块的速度为v，整个过程弹簧均处于弹性限度内，则

A．x＞y

B．物块运动过程中的最大速度为v

C．全过程弹簧弹性势能的减小量为μmg(x+y）

D．从物块开始运动到弹簧恢复原长的过程中弹力做功

关于功和能，下列说法中正确的是

A．合力对物体所做的功等于物体动能的改变量

B．重力势能是物体单独具有的能量

C．通常规定：弹簧处于原长时弹簧的弹性势能为零

D．能量的耗散反映出自然界中能量转化是有方向性的

如图甲所示，小物体从竖直轻质弹簧上方离地高h₁处由静止释放，其动能E_K与离地高度h的关系如图乙所示，在h₁---h₂阶段图象为直线，其余部分为曲线，h₃对应图象的最高点，小物体的质量为m，重力加速度为g，不计空气阻力，以下说法正确的是

A．弹簧的劲度系数

B．当物体下落到高度时，重力势能与弹性势能之和最小

C．小物体处于高度时，弹簧的弹性势能为

D．在小物体从h1下降到h5过程中，弹簧的最大弹性势能为

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，其余部分为曲线，以地面为零势能面，取g=10m/s²，由图象可知（ ）

A．小滑块的质量为0.2kg

B．轻弹簧原长为0.2m

C．弹簧最大弹性势能为0.32J

D．小滑块的重力势能与弹簧的弹性势能总和最小为0.18J

（多选）如图所示，虚线A.B.c是某静电场中的三个等势面，它们的电势分别为φ_A.φ_B.φ_c，且φ_a>φ_b>φ_c，一带正电的粒子射人电场中，其运动轨迹如实线KLMN所示．由图可知（  ）

A．粒子从K到L的过程中，电场力做负功
B．粒子从L到M的过程中，电场力做负功
C．粒子从K到L的过程中，电势能增加
D．粒子从L到M的过程中，动能减少