弹簧与弹性势能 专项训练 -2027届高考物理一轮复习（人教版）

弹簧与弹性势能-2027届高考物理一轮复习（人教版）

2027届高考物理一轮复习（人教版）

【知识清单】

1．弹性势能：发生弹性形变的弹簧具有的势能，形变量越大弹性势能越大，Ep＝kx²/2。

2．弹力做功与势能：弹力做正功弹性势能减少，弹力做负功弹性势能增加。

3．弹簧系统能量：只有弹簧弹力与重力做功时系统机械能守恒，动能、重力势能与弹性势能相互转化。

4．临界分离：物块与弹簧分离时两者加速度相等，分离后物块独立运动。

5．弹簧与图象：F-x图线下的面积表示弹力做的功，a-x图象结合牛顿第二定律分析运动。

6．多物体弹簧：最大速度出现在合力为零的位置，最大形变出现在速度为零的位置，注意状态分析。

 

一、典型例题（共3小题，先自主解答，再对照解析）

1．把质量为的小球放在竖立的轻质弹簧上，并将球向下按至A的位置，如图甲所示。迅速松手后，球被弹起并沿竖直方向运动到最高位置C（如图丙所示），途中经过B的位置时弹簧正好处于自由状态（如图乙所示）。已知B．A的高度差为0.1m，C．B的高度差为0.2m，不计空气阻力，重力加速度取，下列说法正确的是（　　）

A．从A到C的过程中，小球先加速后减速，在B位置时动能最大

B．从A到C的过程中，小球的机械能守恒

C．从A到C的过程中，小球的动能和弹簧的弹性势能之和保持不变

D．弹簧被压缩至A位置时具有的弹性势能为0.6J

2．如图所示，质量的滑块在倾角为的斜面上从a点由静止下滑，到b点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c点开始反弹，返回到b点时离开弹簧，最后又回到a点。已知重力加速度，，。那么在整个过程中，下列说法正确的是（  ）

A．滑块与斜面间有摩擦

B．滑块动能的最大值是4J

C．弹簧弹性势能的最大值是6J

D．从b到c，滑块动能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量

 

3．如图所示，光滑水平面AB与竖直面内的光滑半圆形导轨在点相切，半圆形导轨的半径为。一个质量为的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放，在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧，从水平面进入半圆形导轨运动，恰能到达最高点C，最终落回水平面，不计空气阻力，重力加速度为，试求：

（1）物体在A点时弹簧的弹性势能；

（2）物体从C点落回水平面的位置与C点的水平距离s。

 

 

 

 

 

二、当堂检测（共10小题）

【题组一 弹性势能与弹力做功】

4．如图为“反向蹦极”运动简化示意图．假设弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者身上，并通过扣环和地面固定，打开扣环，人从A点静止释放，沿竖直方向经B点上升到最高位置C点，B点时速度最大．不计空气阻力，则下列说法正确的是（    ）

A．从A点到C点过程中，人的机械能一直在增大

B．从A点到B点过程中，弹性轻绳的弹性势能一直在减小

C．B点为弹性轻绳处于原长的位置

D．从B点到C点过程中，人的机械能保持不变

5．如图所示，质量为m的物体，放于水平面上，物体上竖直固定一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧。现用手拉住弹簧上端P缓慢向上提，使物体离开地面上升一段距离，在这一过程中，若P端上移的距离为H。关于物体的重力势能，下列说法正确的是（　　）

A．减少了

B．增加了mgH

C．增加了

D．减少了

6．如图所示，表面光滑的足够长的倾斜直杆一端固定于水平面上，另一端固定在一竖直的立柱上，小球穿过直杆并与弹簧相连接，开始时小球处于压缩弹簧正下方的A点，由静止释放小球，当滑到杆上B点时，弹簧的伸长量与在A点时弹簧的压缩量相等．则下列说法正确的是（    ）

A．从A到B的过程中，小球机械能守恒

B．从A到B的过程中，弹簧的弹性势能先减小后增大

C．在B点时小球的动能小于由A到B减少的重力势能

D．小球速度最大时，弹簧处于原长状态

 

 

7．如图所示，轻弹簧一端固定于O点，另一端连接一质量为m的小球（可视为质点），重力加速度为g。现使弹簧水平且为自然长度，将小球从静止开始无初速度释放，不计空气阻力，当小球到达最低位置时，弹簧的弹力大小（弹簧始终处于弹性限度内）可能为（   ）