3年高考（新课标）高考物理大一轮复习 第五章 第6讲 实验六 验证机械能守恒定律练习.doc

【3年高考】（新课标）2016版高考物理大一轮复习 第五章 第6讲 实验六 验证机械能守恒定律练习1.2014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。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9.8 m/s2)砝码质量(g)50100150弹簧长度(cm)8.627.636.66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。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。重复中的操作,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。2.2013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。3.(2013课标,22,8分)某同学利用下述装置对轻质弹簧的弹性势能进行探究:一轻质弹簧放置在光滑水平桌面上,弹簧左端固定,右端与一小球接触而不固连;弹簧处于原长时,小球恰好在桌面边缘,如图(a)所示。向左推小球,使弹簧压缩一段距离后由静止释放;小球离开桌面后落到水平地面。通过测量和计算,可求得弹簧被压缩后的弹性势能。图(a)回答下列问题:(1)本实验中可认为,弹簧被压缩后的弹性势能ep与小球抛出时的动能ek相等。已知重力加速度大小为g。为求得ek,至少需要测量下列物理量中的(填正确答案标号)。a.小球的质量mb.小球抛出点到落地点的水平距离sc.桌面到地面的高度hd.弹簧的压缩量xe.弹簧原长l0(2)用所选取的测量量和已知量表示ek,得ek=。(3)图(b)中的直线是实验测量得到的s-x图线。从理论上可推出,如果h不变,m增加,s-x图线的斜率会(填“增大”、“减小”或“不变”);如果m不变,h增加,s-x图线的斜率会(填“增大”、“减小”或“不变”)。由图(b)中给出的直线关系和ek的表达式可知,ep与x的次方成正比。图(b)1.答案49.550.5相等滑块的动能正比x2(每空2分)解析由f=kx得f=kx,代入表中数据可得出k值。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。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。v-x图线是过原点的直线,故vx。因ep=ek=mv2v2x2,故epx2。2.答案高度(距水平木板的高度)刻度尺机械能守恒(动能)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。3.答案(1)abc(3分。选对但不全的给1分,有选错的,不给这3分)(2)(2分)(3)减小增大2(3分。每空1分)解析弹簧被压缩后的弹性势能等于小球抛出时的动能,即ep=ek=m。小球离开桌面后做平抛运动,由平抛运动规律,水平位移s=v0t,竖直高度h=gt2,得v0=s,动能ek=m=,因此a、b、c正确。弹簧的弹性势能ep=,由理论推导可知ep=k(x)2即k(x)2=