实验六
验证机械能守恒定律
1．甲同学准备做“验证机械能守恒定律”实验，乙同学准备做“探究加速度与力、质量的关系”实验。
1图1中A、B、C、D、E表示部分实验器材，甲同学需在图中选用的器材________；乙同学需在图中选用的器材________。用字母表示
2乙同学在实验室选齐所需器材后，经正确操作获得如图2所示的两条纸带①和②。纸带________的加速度大填“①”或“②”，其加速度大小为________。答案1ABBDE2①25ms23～27ms均可解析1要采用落体法做“验证机械能守恒定律”实验，需要下落的重物A和计时用的打点计时器B；要做“探究加速度与力、质量关系”实验，需要研究对象小车D，拉动小车的钩码E及计时用的打点计时器B。2纸带①的加速度大小为
22
x5＋x4－x1＋x2a1＝26T
＝
2
－
－－26×002
－2
ms
2
＝25ms，
1
f纸带②的加速度大小为
x5＋x4－x1＋x2a2＝26T
＝－
2
－－26×002
2
－2
ms
2
＝125ms，因此纸带①的加速度大，大小为25ms。2．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如图甲，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，测量相应的弹簧长度，部分数据如下表。由数据算得劲度系数是k＝________Nm。g取980ms砝码质量g弹簧长度cm50862100763150666
2
2取下弹簧，将其一端固定于气垫导轨左侧，如图乙所示；调整导轨，使滑块自由滑动时，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的关系如图丙，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。
答案1502相等3滑块的动能4正比压缩量的平方ΔFΔmg解析1根据F＝kx得ΔF＝kΔx，可得k＝＝。取较远的两组数计算，k＝ΔxΔx098N＝50Nm。－2196×10m2气垫导轨摩擦力可以忽略，故滑块做匀速直线运动，通过两个光电门的速度大小相等。3因忽略摩擦力，释放滑块后，弹簧的弹性势能转化为滑块的动能。124由题图丙可知，vt图线为过原点的倾斜直线，成正比关系。由Ek＝mv＝Ep可知，2
Ep＝mv2∝x2，故弹性势能与弹簧的压缩量的平方成正比。
3．DIS实验是利用现代信息技术进行的实验。“用DIS研究机械能守恒定律”的实验装置如图甲所示，小组同学在实验中利用小铁球从很光洁的曲面上滚下，选择DIS以图象r