高中物理第五章《机械能及其守恒定律》各节知识要点点评复习专用人教版必修_第1页
高中物理第五章《机械能及其守恒定律》各节知识要点点评复习专用人教版必修_第2页
高中物理第五章《机械能及其守恒定律》各节知识要点点评复习专用人教版必修_第3页
高中物理第五章《机械能及其守恒定律》各节知识要点点评复习专用人教版必修_第4页
高中物理第五章《机械能及其守恒定律》各节知识要点点评复习专用人教版必修_第5页
已阅读5页,还剩7页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

1、第五章 机械能及其守恒定律各节知识要点点评知识网络第19课时 1.追寻守恒量 2.功课标解读1.了解守恒思想的重要性,知道守恒关系是自然界中十分重要的关系。通过具体的事例对守恒观念有初步的认识。2.知道功的概念及两个要素,理解正、负功的含义,会利用功的公式灵活进行计算机械能功能关系功概念:力和力的方向上位移的乘积公式:特点:是过程量、是标量功率概念:单位时间内所完成的功公式:(平均功率或瞬时功率)(平均功率)应用:机车启动问题弹力做功与弹性势能的变化:重力做功与重力势能的变化:动能定理:机械能守恒定律:机械能能弹性势能:动能:势能重力势能:太阳能、地热能、风能、核能其它形式的能能量守恒定律能源

2、煤、石油、天然气3.知道在中学阶段计算功时,一般以地面为参考系4.会用“微分”的思想计算变力做功点击例题【例1】物体由于 而具有的 叫做动能(kinetic enoergy)在物体由高处向低处运动的过程中它的 在不断减少,而它的 在不断增加,这里体现了动能和势能之间的 【解】运动,能, 势能,动能,相互转化【点评】物体由高处向低处运动的过程中它的速度增大,因而获得动能,由于高度在减小,势能减小【例2】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为Ff,则从抛出点至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为( ) A.O B一Ffh C一2Ffh D.一4Ff

3、h【思路点拨】利用功的公式计算恒力功时,准确把握力与位移方向间的夹角是解题的关键【解】上升过程,力Ff做的功W1=Ffh 下落过程,力Ff做的功W2=Ffh 整个过程,力Ff做的功W总=2FfhF图5-1-1【点评】明确阻力做功与物体运动的路径有关,本题易被误认为整个过程位移为零, Ff所做的功为零,而错选A【例3】如图5-1-1所示,用与斜面平行的力F将质量为m的物体在斜面上移动了距离L,已知斜面倾角为,物体与斜面间的动摩擦因数为,求作用在物体上的各力对物体所做的功【分析】本题要求各力对物体所做的功,所以正确分析物体受力以及各力与位移夹角关系是解题关键【解】拉力F做的功W1=FL重力G做的功

4、W2=Lmgsincos1800=mgLsin图5-1-2 弹力FN做的功W3=FNLcos900=0【举一反三】如图5-1-2所示,质量为m的物体,静止在倾角为a的粗糙斜面体上,当两者一起向右做匀速直线运动,通过水平位移为s的过程中,物体m所受的重力、弹力、摩擦力对物体各做多少功?斜面对物体m做多少功?答案:0,mgscossin,mgscossin考试失分点【例】 一子弹以水平速度射人放置在光滑水平面上原来静止的木块,并留在木块中,在此过程中子弹钻入木块的深度为d,木块的位移为s,木块对子弹的摩擦力大小为F则摩擦力对木块和子弹组成的系统做的总功为 。【点评】本题学生误认为木块和子弹位移大小

5、相等,而认为总功为零。在功的计算公式中,应知道位移的大小和方向是相对的,在具体的题目中应明确所选的参考系是什么。【正确答案】木块对子弹的摩擦力做的功W1=F(s+d)cos1800=F(s+d) 子弹对木块的摩擦力做的功W2=Fscos00=Fs则摩擦力对系统做的总功为W=W1+W2=Fd第20课时 功率课标解读1.理解功率的概念,能运用功率的公式进行有关计算. 2.正确理解公式P=FVcos的意义,并能用来解释有关现象和计算3.知道什么是瞬时功率和平均功率,会进行有关计算.知道公式通常用于计算平均功率, 公式P=FVcos中的V为平均速度大小时P为平均功率、V为瞬时速度大小时P为瞬时功率。4

6、能用“极限”的思想推导瞬时功率公式点击例题【例1】某同学进行体能训练,用100秒跑上20米高的高楼,试估算他登楼的平均功率最接近下列哪个数值?( )A10W B.100W C.1000W D.10000W【解】设人的质量为50kg.则有:P=W=100W【点评】本题是一道实际生活中的估算题,要求同学们对质量大小要有比较符合实际的估计,并能灵活运用平均功率公式解题.370图5-2-1【例2】如图5-2-1所示,质量为2kg的木块在倾角=370的斜面上由静止开始下滑,木块与斜面间的动摩擦因数为0.5,(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2).求:(1) 前2秒内重力做的功;

7、(2) 前2秒内重力的平均功率;(3) 2秒末重力的瞬时功率.【思路点拨】计算平均功率,应先计算该段时间内重力所做的功,然后根据平均功率的公式求解;计算瞬时功率要用公式P=FVcos求解,为此要先计算2秒末的瞬时速度以及速度和该力方向间的夹角.【解】(1)木块沿斜面下滑的加速度为: m/s2 前2秒内木块的位移:2=4m,所以,重力在前2秒内做的功为:W=mgsins=48J; (2)重力在前2秒内的平均功率为: =W=24W; (3) 木块2秒末速度:v=at=4m/s重力在前2秒末的瞬时功率为:P=mgsingv=2100.64W=48W.【点评】计算功率时要分清要求的是瞬时功率还是平均功

8、率,若是瞬时功率,一定要注意速度和力的方向之间的夹角.【举一反三】质量2kg的物体,受到24N竖直向上的拉力,由静止开始运动,求5秒内拉力对物体所做的功;5秒内拉力的平均功率和5秒末拉力的瞬时功率.( g=10 m/s2) 答案:600J;120W;240W 考试失分点【例1】设汽车行驶时所受阻力与其速度的平方成正比,如汽车以速度v匀速行驶时,其发动机功率为P,则汽车以速度2v匀速行驶时, 其发动机功率为( )A.2P B.4P C.8P D.无法确定【点评】抓住汽车匀速行驶时,牵引力等于阻力这一隐含条件是解题关键.阻力可用Ff=kv2表示,有些学生因认为k无法确定,而错选D.【正确答案】汽车

9、匀速行驶时,发动机的牵引力等于所受的阻力,则牵引力为F=Ff=kv2,功率P=Fv=kv3 ,所以P/=8P,选C【例2】人的心脏每跳一次大约输送810-5m3血液,正常人血压的平均值约为1.5104Pa,心跳约每分钟70次,椐此估算心脏工作的平均功率约为 W【点评】本题这样一个实际问题要进行合理的抽象,建立一个简单、合理的模型,设想人的血液是在一圆柱形管中流动,即连续流动的血液可等效为质点。学生不会建构这一模型和找不到输送一定体积V的血液所做的功W=PV这一关系式是本题失分的原因。【正确答案】一分钟内心脏做的功约为W=nFL=nF=nPV=84J,则心脏的平均功率P=1.4w第21课时 重力

10、势能课标解读1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义式进行计算.2.理解重力势能的变化和重力做功的关系.知道重力做功与路径无关.3.知道重力势能的相对性和重力势能的变化的绝对性.4.知道重力势能是标量,只有大小而无方向,但有正、负,比较重力势能大小时,要带正、负号比较.5.知道重力势能属地球和物体的系统所有.图5-3-10.4m0.8m点击例题【例1】如图5-3-1所示,桌面距地面 0.8m,一物体质量为2kg,放在距桌面 0.4m的支架上(1)以地面为零势面,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面的过程中,势能减少多少? (2)以桌面为零势面,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下

11、落到桌面过程中势能减少多少?【思路点拨】以分别地面和桌面为零势能面,物体的相对高度分别为1.2米和0.4米,解题时必须注意这一点.【解】(1)以地面为零势能面,物体下落前的势能Ep1=mgh1=23.52J. 物体下落到桌面时的势能Ep2= mgh2=15.68J. 这一过程中物体重力势能减少量为:Ep= Ep1Ep2=7.84J. (2) 以桌面为零势能面, 物体下落前的势能Ep1=mgh1=7.84J物体下落到桌面时的势能Ep2=0这一过程中物体重力势能减少量为:Ep= Ep1Ep2=7.84J.【点评】计算重力势能必须首先明确参考平面,否则重力势能没有意义,这是重力势能的相对性.而重力势

12、能的变化与参考平面的选取无关【举一反三】如图5-3-2所示,桌面高为h,质量为m的小球从距离桌面高H处自由落下,以桌面处为参考平面,则小球落到地面时的重力势能为( )hH图5-3-2A.mgh B.mgH C.mg(h+H) D. mgh答案:D【例2】起重机以的加速度将质量为m的物体匀减速地沿竖直方向提升高度h,则起重机钢索的拉力对物体做的功为多少?物体克服重力做功为多少?物体的重力势能变化了多少?(空气阻力不计)【分析】由物体运动的加速度,根据牛顿第二定律确定物体所受的合力及钢索对物体的拉力,再由功的公式及功能关系求解.【解】根据牛顿第二定律得: , 方向竖直向上.所以拉力做的功为:,重力

13、做的功WG=mgh,物体克服重力做的功为mgh, 重力做负功,所以重力势能增加了mgh.考试失分点【例】如图5-3-3所示,一人造地球卫星绕地球作椭圆轨道运行,试比较该卫星在近地点和远地点时重力势能大小.地AB图5-3-3【点评】有的学生根据EP=mgh,由于hAhB,得出A点的重力势能小于B点的重力势能.这样分析得出的结果固然正确,但是没有注意到A、B两处的重力加速度并不相等,重力势能的计算不能用此公式。【正确答案】卫星从A点向B点运动,引力做负功,动能减小,重力势能增大,所以A点的重力势能小于B点的重力势能。第22课时 5.探究弹性势能的表达式6.探究功与物体速度变化的关系课标解读1.明确

14、弹性势能的含义2.知道重力做功与弹力做功的区别和联系,用类比法得出弹性势能和弹力做功关系。3.掌握借助图象探究弹性势能表达式方法.4.通过实验掌握功与物体速度变化的关系.5.明确实验原理,学会数据处理的基本方法6.这两节重点是掌握探究过程、方法,而把结论放到相对次要位置,这是“新大纲”突出特点之一,应引起注意。点击例题【例1】在探究出弹性势能的表达式之前,你猜测弹簧弹力功的表达式是什么形式?弹性势能的表达式是什么形式?【思路点拨】与重力做功相比,重力是恒力,而弹力是变力,所以弹性势能的表达式应该和重力势能表达式不同,注意到弹力与反映物体位置的量的关系,可以猜测弹性势能的表达式中应含有反映物体位

15、置的量的二次方,然后想到可以用的平均力功表示变力做功,进一步猜测弹性势能的表达式可能为EP=。【解】设弹簧的伸长由x1变化到x2,弹力做的功可能是W弹=F(x1x2),弹力F=kx.由此可以构想出弹力做的功W弹=kx21kx22,弹性势能的表达式可能为EP=。【点评】类比法在物理学中经常用到,但用此方法时,一定要抓住它们的本质特征,既找出其共性,又能找出其不同点。本题就是要抓住重力是恒力,与空间位置无关,而弹力与空间位置有关。【例2】一个人骑自行车在平直的路面上运动,当人停止蹬车后,车继续向前运动,运动过程中受到的阻力可以认为是大小不变的试根据人骑自行车这一运动过程,研究外力对物体的功和物体运

16、动速度的关系要求写出探究思路、所需器材、测量数据,探究结果【分析】使自行车获得某一速度后,停止蹬车,让自行车沿直线滑行。用秒表测出滑行时间t和滑行的距离s,用平均速度的2倍表示停止蹬车时速度v,阻力做功W=fs.重复实验,测出多组s、t值,即可得到阻力的功和速度变化的关系。【点评】这是一道探究题,应掌握探究的基本过程、方法,另外研究两个物理量间的关系常用比例法,用比例法的好处是不须测出具体数值,便于对数据的处理,希望广大考生注意使用。【举一反三】课本上关于探究功与物体速度变化的关系实验中,下列叙述正确的是( ) A每次实验必须设法算出橡皮筋对小车做功的具体数值 B每次实验中,橡皮筋拉伸的长度没

17、有必要保持一致C放小车的长木板应该尽量使其水平 D先接通电源,再让小车在橡皮筋的作用下弹出答案:D考试失分点【例】如图5-4-1所示,轻弹簧的原长为L0,劲度系数为k,现用水平拉力拉弹簧,使其缓慢伸长x,求拉力做的功。F图5-4-1【点评】本题如不能抓住弹簧缓慢伸长这一隐含条件,从而考虑拉力是变力,直接把F=kx带入公式W=Fxcos,就会求得W=kx2这一错误结果。【正确答案】弹簧缓慢伸长,力的作用点缓慢移动,拉力与弹力大小相等,拉力与位移成正比,拉力对位移的平均值为F=kx,所以拉力的功为W=Fx=kx2第23课时 动能和动能定理课标解读1.明确动能的表达式及含义.(1)动能是标量.(2)

18、动能具有瞬时性.(3)动能具有相对性,对不同的参考系,具有不同的动能,一般都以地面为参考系.2.掌握动能定理及应用.(1)对恒力和变力均适用. (2)对直线运动和曲线运动均适用.(3)动能定理的研究过程既可以是某一中间过程,也可以是全过程.(4)动能定理的计算式为标量式, v为相对同一参考系的速度.3.动能定理历年高考均涉及,故应认真复习,加强训练。点击例题【例1】一辆汽车以v1=6m/s的速度沿水平路面行驶时,急刹车后能滑行s1=3.6 m,如果汽车以v2=8m/s的速度行驶,在同样路面上急刹车后滑行的距离s2应为( ) A.6.4m B.5.6m C.7.2m D.10.8 m【思路点拨】

19、紧急刹车后,在水平方向上,车只受恒定的阻力作用,车的末速均为零,已知初末速度,故可用动能定理求解.【解】对两种情况分别使用动能定理列出表达式为: fs1=0mv12 fs2=0mv22两式相比得: s2=6.4 m. 【点评】本题汽车所受的合外力为恒力,故可用牛顿定律求解,但比较而言,用动能定理解题更为简洁,这是使用动能定理的优越性之一.一般地,已知(或涉及)始末速度的问题都要优先考虑使用动能定理. 【举一反三】有两个物体a和b,其质量分别为ma和mb,且mamb,它们具有相同的动能,若a和b分别受到恒定的阻力Fa和Fb作用,经过相同的位移后停下来,则Fa Fb答案:=【例2】一运动员将质量为

20、8kg铅球推出10m远, 铅球落地后将地面击一坑,有经验的专家根据坑的深度和形状推测铅球落地时的速度为12m/s.若铅球出手高度是2m,求运动员对铅球所做的功. 【分析】此题考查学生对实际问题的理解和处理能力.分析时应首先明确:运动员对球做功,使其获得一定的初速后,球在重力作用下做抛体运动至落到地面,表示出该过程的总功和动能的变化,利用动能定理列式即可求解.【解】从铅球被抛出至落到地面整个过程用动能定理:W人+mgh=mv2得: W人=mv2mgh=416J说明:本题也可以分两个过程分别用动能定理列式求解.考试失分点OPQF图5-5-1【例】如图5-5-1所示,一质量为m的小球,用长为L的轻绳

21、悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从最低点P缓慢地移到Q点,则力F在这一过程中所做的功为( )A.mgLcos B.mgL(1cos) C.FL cos D.FLsin【点评】本题学生容易误选D,造成这一错误的原因是没有抓住隐含条件: 小球从最低点P缓慢地移到Q点,或对这一隐含条件不能深刻的理解,即小球的动能不变,而力F是变力.【正确答案】对小球从最低点P缓慢地移到Q点用动能定理: WFmgL(1cos)=0,得: WF=mgL(1cos),故应选B【举一反三】一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,用水平恒力F把小球从最低点P移到Q点,如图,则力F在这一过程中所做的功为( )A.mgLc

22、os B.mgL(1cos) C.FL cos D.FLsin答案:D第24课时 机械能守恒定律课标解读1.明确机械能守恒定律的内容及表达式,常见机械能守恒定律的表达式有:(1)初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和,Ek1+Ep1=Ek2+Ep2;(2)动能的增量等于势能的减少量,Ek=Ep;(3)A物体增加的机械能等于B物体减少的机械能,EA=EB2.掌握机械能守恒定律的条件:(1)从能量转化的角度看,只有系统内的动能和势能相互转化,无其它形式能量参与转化;(2)从功的角度看,只有重力和系统内的弹力做功.3.熟练应用机械能守恒定律解题. 机械能守恒定律的应用,历年高考均涉及,常常

23、出现在计算题中,所以考生要熟练掌握,不可机械照搬.点击例题图5-6-1【例1】如图5-6-1所示,质量为0.2kg的小球从高处落到轻弹簧的顶端,然后压缩弹簧直到速度为零,弹簧被压缩至h2=0.1m.开始下落时,小球距离弹簧顶端h1=0.2m,求:(1) 小球刚接触弹簧时的动能是多大?重力势能减少了多少?(2) 最大弹性势能是多大?【思路点拨】小球整个下落过程可分为两个阶段:第一阶段为小球从开始下落至与弹簧接触,该过程只有重力做功,机械能守恒,重力势能转化为动能;第二阶段从小球与弹簧接触至弹簧被压缩到最短,该过程中小球与弹簧组成的系统机械能守恒,动能和重力势能转化为弹性势能。【解】(1)第一阶段

24、,由机械能守恒定律:所以动能为=0.4J重力势能减少0.4J(2)第二阶段, 由机械能守恒定律: 最大弹性势能为:=0.6J【点评】弹性势能增加量等于弹力做功的负值,但因弹力是变力,不便于直接求弹力做功,所以用机械能守恒定律求解.【例2】在下列几个实例中, 机械能守恒的是( )A.在平衡力作用下运动的物体B.在光滑水平面上用细线拉住小球使其做匀速圆周运动C.沿斜面匀速下滑的物体D.正在墙内运动的子弹【分析】在平衡力作用下运动的物体机械能不一定守恒,如:匀速下落的物体,其重力势能减少.在光滑水平面上做匀速圆周运动的小球,因其速度大小不变,所以动能不变;高度不变,重力势能不变,所以机械能守恒.C选

25、项和A选项相同. 子弹在墙内运动时由于受到摩擦力作用,有大量的机械能转化为内能【解】正确选项为:B【举一反三】下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是( )A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做匀变速直线运动的物体机械能可能守恒C.合外力对物体做功为零, 物体机械能一定守恒D.只有重力对物体做功, 物体机械能一定守恒答案:BD考试失分点【例1】某同学身高1.8m,参加跳高比赛时,身体横着越过1.8m高度的横竿.据此估算他起跳时的速度约为( )A.2m/s B.4m/s C.6m/s D.8m/s【点评】此题容易出现的错误是漏掉人的身高,误认为重心从地面升高而错选C,由于是估算题,要注意忽略一

26、些次要因素.【正确答案】选择地面为参考面.设起跳时身体重心高度h1=0.9m, 越过横竿时身体重心高度h2=1.8m,由机械能守恒定律得:v图5-6-2 4.2m/s,故选B【例2】在光滑水平面上压缩弹簧运动的小球,如图5-6-2所示,试分析小球的机械能是否守恒.【点评】本题学生误认为小球的机械能守恒,产生这一错误的原因是:研究对象不够明确,把弹簧和小球(地球)组成的系统与小球(地球)组成的系统相混淆.【正确答案】在光滑水平面上压缩弹簧运动的小球,因弹簧的弹性势能变化,故小球的机械能不守恒 ,或弹簧的弹力对小球做功, 故小球的机械能不守恒,但小球和弹簧组成的系统机械能守恒.第25 课时能量守恒

27、定律与能源课标解读1 知道能量的含义(1)概念:一个物体能够对外做功,我们就说这个物体具有能量。(2)功是能量转化的量度:重力做功:重力势能和其它形式能相互转化弹力做功:弹性势能和其它形式能相互转化合外力做功:动能和其它形式能相互转化2 明确能量守恒定律的含义(1)定律的表达式:E初=E终;E增=E减(2)说明:该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一,是学习物理的一条主线,利用该定律解题时,要分清系统中有多少种形式的能发生转化或转移3 知道能源的合理利用及能量耗散的概念点击例题【例1】在密闭的室内有一台正在工作的电冰箱,能指望利用这台电冰箱降低整个室内空间(不是部分空间)的温度吗?为什么?【分析

28、】把电冰箱和整个室内空间看作一个系统,考查这个系统和外界能量交换情况,判断室内空间温度变化。此题要注意室内空间是密闭的这一条件。【解】不能,因为电冰箱和整个室内空间这一系统从外界吸收能量(电能)使系统温度升高。ADBC图5-7-1【例2】一质量均匀不可伸长的绳索,重为G,A、B两端固定在天花板上,如图5-7-1所示,现在最低点C施加一竖直向下的力将绳缓慢拉至D点,在此过程中,绳索AB的重心位置( )A逐渐升高 B.逐渐降低C.先降低后升高 D.始终不变【思路点拨】功是能量转化的量度,外力对绳做正功,绳的能量一定增加,即绳的重力势能一定增加。【解】用力将绳上C点缓慢拉至D点,绳的动能不变,外力对

29、绳做正功,绳的重力势能增加,所以其重心升高。【点评】用能量的观点分析问题,往往具有简便、适用范围广等优点。在具体问题中一定要分清有哪些形式的能量参与转化以及对应的力做的功,不能有疏漏。【举一反三】质量为4kg的物体由静止开始向上被提升0.25m后,速度达1m/s,则下列判断正确的是( )A.拉力对物体做功为12JB.合外力对物体做功为2JC.物体克服重力做功为10JD.拉力对物体做功等于物体增加的动能答案:A、B、C考试失分点ABv图5-7-2【例】如图5-7-2所示,传送带保持4m/s的速度水平匀速运动,将质量为1kg的物体无初速放在A端,若物体与皮带间的动摩擦因数为0.2,A、B两端相距6

30、m,则物体从A到B的过程中,产生的热量是多少?【点评】本题很多学生忽视了物体速度达到4m/s时,物体与皮带之间不再有相对滑动,而错误地认为摩擦力与A、B间距离的乘积12J为产生的热量。【正确答案】物体与皮带间的摩擦力f=mg=2N,物体的加速度为a=2m/s2,当其速度达到4m/s时,经历的时间t=2s,对地的位移为s1,则有:,得s1=4m相对位移s相=vts1=4m产生的热量Q热=mgs相=8J第26课时 实验:验证机械能守恒定律课标解读1.利用自由落体运动验证机械能守恒定律,知道实验原理、方法、过程.实验安排在学习了机械能守恒定律之后,使学生不仅从理论上理解机械能守恒定律,而且通过实际观

31、测从感性上增加了认识,深化了对机械能守恒定律的理解.课文中重点介绍速度测量的另一种方法,学生一定要明白道理.2.注意对实验结果进行讨论及误差分析. 重物和纸带下落过程中要克服阻力,计时器平面与纸带平面不平行,是阻力增大的原因.终结位置的点可选择倒数第一或倒数第二个点,从这一点向前数4到6个点当作开始点,可以减小这两个点瞬时速度及两点之间距离测量的误差.点击例题【例1】在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz,取当地的重力加速度 g=9.8m/s2。,测得所用的重物的质量为1.00 kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带,把第一个点记作O,另选连续的4个点A、B、C、

32、D作为测量的点经测量知道A、B、C、D各点到O的距离分别为62.99 cm、70.18 cm、77.76 cm、85.73 cm。根据以上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减少量等于 J,动能的增加量等于 J(取3位有效数字)【思路点拨】本题的关键是如何计算动能的增加量,即怎样求打下C点时重物的速度,可用B、D间的平均速度表示打下C点时重物的速度。【解】重力势能的减少量=7.62J; 打下C点时重物的速度=3.888m/s,所以重物动能增加量:=7.56J【点评】在验证机械能守恒定律的实验中,误差的主要来源于纸带与限位孔之间的摩擦,故重力势能减小量大于重物动能增加量.【举一反三】在利用

33、打点计时器验证自由下落物体机械能守恒的实验中,设物体在打0点时释放打点计时器打A点时物体速度为v,一同学在实验报告中填写如下:v=2.36 ms,h=28.76 cm,=2.718 m2s2,gh=2.718 m2s2由以上数据说明机械能守恒 老师批阅:“数据非实验所得!” 老师作此批阅的理由是 .答案:实验中的误差是不可避免的,重力势能减小量应大于重物动能增加量图5-8-1【例2】为了测定一根轻弹簧压缩到最短时能储存的弹性势能的大小,可以将弹簧固定在一带有凹槽轨道一端,并将轨道固定在水平桌面边缘上,如图5-8-1所示,用钢球将弹簧压缩到最短,最后突然释放,钢球将沿轨道飞出桌面,实验时:(1)

34、需要测定的物理量为 。 (2)计算弹簧最短时弹性势能的关系式是Ep= 【分析】小球离开水平桌面后做平抛运动,根据平抛运动规律可求出平抛运动的初速度,然后求出小球离开弹簧时的动能,即为弹簧压缩最短时储存的弹性势能.【解】(1)需要测定的物理量有:钢球质量m、桌面高度h和钢球落地点与飞出点的水平距离s;(2)根据平抛运动规律:,得:,所以有:考试失分点【例】在利用打点计时器验证自由下落物体机械能守恒的实验中,某同学利用计算纸带上A点对应的速度。你认为这种办法可以吗?【点评】速度不能用或计算,因为只要认为重力加速度为g,就已经认定机械能守恒。事实上由于各种阻力的存在,物体下落的加速度小于g。【正确答

35、案】不可以,由于物体受到阻力作用,其加速度小于g第27课时习题课知识网络实践案例【例1】一杆长为L,在杆一端施加与杆垂直且大小不变的力F,使杆绕另一端转动。求杆转动一周过程中力F所做的功。【思路点拨】杆绕一端转动,力的方向不断变化,不能盲目套用公式计算。可以把整个圆周分成许多小段,这样在每一小段上可以看作是恒力做功且力的方向与位移方向相同。【解】杆转动一周力F做的总功为:因为:所以,【点评】本题容易误认为杆转动一周过程中力的作用点的位移为零,所以力F所做的功为零。产生这一错误的原因是忽视了力F是变力。CABS1vS2图5-9-1【举一反三】如图5-9-1所示,一质量为m的木块从A处沿水平桌面向B处的墙壁运动,与B处的墙壁相碰后被反弹到C处。已知木块与桌面间的动摩擦因数为,A、B间的水平距离为s1,B、C间的水平距离为s2,求:木块从A处到B处摩擦力所做的功。答案:【例2】汽车发动机的额定功率为60kw,汽车质量为5t,运动过程中所受的阻力恒为5000N。若汽车以额定功率启动,所能达到的最大速度是多少?当汽车速度为5m/s时汽车的加速度是多大?【思路点拨】汽车以恒定功率启动时,是加速度逐渐减小的加速运动,当牵引力

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

评论

0/150

提交评论