2022年高三物理一輪復(fù)習(xí) 第5章 第6講 實(shí)驗(yàn)六：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律練習(xí)(I)1.xx廣東理綜,34(2),10分某同學(xué)根據(jù)機(jī)械能守恒定律,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究彈簧的彈性勢(shì)能與壓縮量的關(guān)系。如圖(a),將輕質(zhì)彈簧下端固定于鐵架臺(tái),在上端的托盤中依次增加砝碼,測(cè)得相應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度,部分?jǐn)?shù)據(jù)如下表,由數(shù)據(jù)算得勁度系數(shù)k=N/m。(g取9.8 m/s2) 砝碼質(zhì)量(g)50100150彈簧長(zhǎng)度(cm)8.627.636.66用滑塊壓縮彈簧,記錄彈簧的壓縮量x;釋放滑塊,記錄滑塊脫離彈簧后的速度v,釋放滑塊過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為。 重復(fù)中的操作,得到v與x的關(guān)系如圖(c)。由圖可知,v與x成關(guān)系,由上述實(shí)驗(yàn)可得結(jié)論:對(duì)同一根彈簧,彈性勢(shì)能與彈簧的成正比。 2.xx重慶理綜,6(1),6分我國(guó)艦載飛機(jī)在“遼寧艦”上成功著艦后,某課外活動(dòng)小組對(duì)艦載飛機(jī)利用阻攔索著艦的力學(xué)問(wèn)題很感興趣。他們找來(lái)了木板、鋼球、鐵釘、橡皮條以及墨水,制作了如圖所示的裝置,準(zhǔn)備定量研究鋼球在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離與被阻攔前速率的關(guān)系。要達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?需直接測(cè)量的物理量是鋼球由靜止釋放時(shí)的和在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離,還必須增加的一種實(shí)驗(yàn)器材是。忽略鋼球所受的摩擦力和空氣阻力,重力加速度已知,根據(jù)定律(定理),可得到鋼球被阻攔前的速率。 1.答案49.550.5相等滑塊的動(dòng)能正比壓縮量的二次方解析由f=kx得f=k·x,代入表中數(shù)據(jù)可得出k值。滑塊滑行過(guò)程中無(wú)摩擦阻力,自由滑動(dòng)時(shí)導(dǎo)軌已調(diào)整到水平狀態(tài),故滑塊此時(shí)勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)不考慮空氣阻力、摩擦等因素且導(dǎo)軌又調(diào)到水平狀態(tài)時(shí),釋放滑塊的過(guò)程中只涉及彈性勢(shì)能與滑塊的動(dòng)能,即能量只在這兩種形式的能量之間轉(zhuǎn)化。v-x圖線是過(guò)原點(diǎn)的直線,故vx。因Ep=Ek=mv2v2x2,故Epx2。2.答案高度(距水平木板的高度)刻度尺機(jī)械能守恒(動(dòng)能)解析忽略了摩擦力和空氣阻力,鋼球在沿斜面下滑過(guò)程中機(jī)械能守恒:mgh=mv2,可得v=,因g是已知的,故若測(cè)量鋼球被阻攔前的速率即運(yùn)動(dòng)到水平木板上時(shí)的速率,需測(cè)量鋼球釋放時(shí)的高度h。而測(cè)量鋼球下降的高度及在橡皮條阻攔下前進(jìn)的距離,都需要測(cè)量工具刻度尺。