【3年高考】（浙江专用）2022届高三物理一轮复习第5章第6讲实验六：验证机械能守恒定律练习1.[2022广东理综,34(2),10分]某同学根据机械能守恒定律,设计实验探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系。①如图(a),将轻质弹簧下端固定于铁架台,在上端的托盘中依次增加砝码,测得相应的弹簧长度,部分数据如下表,由数据算得劲度系数k= N/m。(g取9.8m/s2) 砝码质量(g)50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66②取下弹簧,将其一端固定于气垫导轨左侧,如图(b)所示;调整导轨,当滑块自由滑动时,通过两个光电门的速度大小 。 ③用滑块压缩弹簧,记录弹簧的压缩量x;释放滑块,记录滑块脱离弹簧后的速度v,释放滑块过程中,弹簧的弹性势能转化为 。 ④重复③中的操作,得到v与x的关系如图(c)。由图可知,v与x成 关系,由上述实验可得结论:对同一根弹簧,弹性势能与弹簧的 成正比。 2.[2022重庆理综,6(1),6分]我国舰载飞机在“辽宁舰”上成功着舰后,某课外活动小组对舰载飞机利用阻拦索着舰的力学问题很感兴趣。他们找来了木板、钢球、铁钉、橡皮条以及墨水,制作了如图所示的装置,准备定量研究钢球在橡皮条阻拦下前进的距离与被阻拦前速率的关系。要达到实验目的,需直接测量的物理量是钢球由静止释放时的 和在橡皮条阻拦下前进的距离,还必须增加的一种实验器材是 。忽略钢球所受的摩擦力和空气阻力,重力加速度已知,根据 定律(定理),可得到钢球被阻拦前的速率。 1.答案 ①49.5~50.5 ②相等 ③滑块的动能 ④正比 压缩量的二次方解析 ①由f=kx得Δf=k·Δx,代入表中数据可得出k值。②滑块滑行过程中无摩擦阻力,自由滑动时导轨已调整到水平状态,故滑块此时匀速运动。③当不考虑空气阻力、摩擦等因素且导轨又调到水平状态时,释放滑块的过程中只涉及弹性势能与滑块的动能,即能量只在这两种形式的能量之间转化。④v-x图线是过原点的直线,故v∝x。因Ep=Ek=mv2∝v2∝x2,故Ep∝x2。2.答案 高度(距水平木板的高度) 刻度尺 机械能守恒(动能)2\n解析 忽略了摩擦力和空气阻力,钢球在沿斜面下滑过程中机械能守恒:mgh=mv2,可得v=,因g是已知的,故若测量钢球被阻拦前的速率即运动到水平木板上时的速率,需测量钢球释放时的高度h。而测量钢球下降的高度及在橡皮条阻拦下前进的距离,都需要测量工具——刻度尺。2
