高一物理能量守恒定律必修二

1、高一物理必修2能量守恒定律荡秋千是小朋友们喜欢的活动，如图一个小朋友正在荡秋千，如果 不计一切阻力和绳索的重力，小朋友在荡秋千的过程中对他做功的只有 重力。从最高点向最低点摆下的过程中，重力对小朋友做正功，重力势 能转化为动能；从最低点往高处摆动的过程中，要克服重力做功，动能 转化为重力势能。知识与方法关键要点方法技巧验证机械能 守恒定律利用打点计时器验证机械能守恒 定律实验探究机械能守恒 定律的应用实际应用的方法和思路理解归纳能量转化和 守恒定律揭示生活中的实际应用理解归纳通读速记方法点津精读探究纵横拓展1、机械能的转化和守恒的实验探索。理要点：本实验属验证性学生实验， 实验目的是利用重物的

2、自由下落验证机械能守恒定律。要掌握实验的方法与技巧、实验数据的采集与处理，分析实验误差，从而不仅从理论上了 解机械性能守恒定律，而且通过实际观测从感性上增加认识，深化对机械能守恒定律的理解。教材中介绍了测量瞬时速度的更为简单而准确的方法，要明白其道理。思重点：实验原理用研究物体自由下落的运动来验证机械能守恒定律的实验原理是：忽略空气阻力，自由下落的物体在运动过程中机械能守恒，即动能的增加等于重力势能的减少。具体地说： 若以重物下落的起始点 O为基准，设重物的质量为 m,测出物体自起始点 O下落距 离h时的速度v,则在误差允许范围内，由计算得出122 mv = mgh ,机械能守恒定律即被验证。

3、 若以重物下落过程中的某一点 A为基准，设重物的质量为 m,测出物体对应于 A点 的速度Va ,再测出物体由 A点下落h后经过B点的速度Vb,则在误差允许范围内，由计算212得出一mvB -mv； =mgh ,2机械能守恒定律即被验证。操作步骤实验时，可按以下步骤进行：用天平称出重物的质量；把打点计时器固定到桌边的铁架台上；把打点计时器接到低压交流电源上；把纸带固定到重物上，并把纸带穿过打点计时器，提升到一定高度；接通电源，释放纸带；断开电源，调整纸带，重做两次；拆掉导线，整理仪器；用毫米刻度尺测出计数点间的相关距离，记录数据，并计算出结果，得出结论。解难点：纸带的选取关于纸带的选取，我们分两

4、种情况加以说明：12(1)用一mv2 =mgh 验证 2这是以纸带上第一点(起始点)为基准验证机械能守恒定律的方法。由于第一点应是重物做自由落体运动开始下落的点， 所以应选取点迹清晰且第 1、2两点间的距离接近 2mm的纸带。一 1 O 1(2)用一mv： mv； = mg Ah 验证22这是回避起始点，在纸带上选择后面的某两点验证机械能守恒定律的方法。由于重力势能的相对性，处理纸带时选择适当的点为基准点，势能的大小不必从起始点开始计算。这样，纸 带上打出起始点 O后的第一个0.02s内的位移是否接近 2mm,以及第一个点是否清晰也就无 关紧要了。实验打出的任何一条纸带， 只要后面的点迹清晰，

5、都可以用于计算机械能是否守恒。辨疑点：实验中是否需要测出重物的质量呢？按现行教材的要求，确实要用天平测出重物的质量，这样可以计算出重物动能变化与势能变化的具体数值。然而，在验证机械能守恒定2律的表达式- mv2 = mgh和1mv2 - 1mv； =mg/22中，式子两边均有重物的质量 m,因而也可不具体测出 m的大小，而将 m保留在式子中。悟方法：重物和纸带下落过程中要克服阻力，主要是纸带与计时器之间的摩擦力。计时器平面不在竖直方向，纸带平面与计时器平面不平行是阻力增大的原因。电磁打点计时器的阻力大于电火花计时器。由于阻力的存在，重物动能的增加量稍小于势能的减少量，即EkVEp。交流电的频率

6、f不是50Hz也会带来误差。若f 50Hz,由于速度值仍按频率为 50Hz计算， 频率的计算值比实际值偏小，周期值偏大，算得的速度值偏小，动能值也就偏小，使EkEp的误差进一步加大；根据同样的道理，若f Ep的结果。实验用的纸带一般小于 1m,从起始点开始大约能打出 20个点。终结位置的点可选择倒数第二个点，从这一个点向前数 46个点当开始的点，可以减小这两个点瞬时速度及两点之间距离(高度差4h)测量的误差。2、机械能守恒定律。理要点：读教材 P37第二段只有重力做功时系统的机械能只有重力做功时，根据动能定理，有WG = Ek2 Eki ,根据重力做功与重力势能变化的关系，有WG=Epi Ep

7、2,由以上两式可得Epi Ep2=E k2_Eki,即Ek2+ Ep2= E ki+ Epi。这就是说，在只有重力做功的物体系统内，动能与重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。只有弹力做功时系统的机械能只有弹力做功时，根据动能定理，有Wn=E k2 Eki,根据重力做功与重力势能变化的关系，有Wn=E pi，一 Ep2，由以上两式可得Epi， Ep2=E k2 Eki,即Ek2+ Ep2= E ki+ Epi。这就是说，在只有弹力做功的物体系统内，动能与弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。思重点：在只有重力和弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机 械能保持不变。这

8、就是机械能守恒定律。其数学表达式为Ek2+ Ep2= E ki+ Epi.若以Ei、E2分别表示系统初、末状态的总的机械能，则机械能守恒定律可以更简洁地表示为E2= Ei。解难点：对机械能守恒定律，可从以下几方面加深理解：(i)机械能守恒是能量守恒的特例自然界存在各种不同形式的能量一一机械能、内能、电能、化学能、光能、核能等。机械能包括动能和势能，势能包括重力势能和弹性势能。各种不同形式的能量可以相互转化，转化中总能量守恒，机械能守恒只是能量守恒的一种特殊情况。(2)机械能守恒定律更为一般的叙述一个物体系统，如果只有系统内部的重力和弹力做功，其他内力和外力都不做功，那么系统的动能和势能可以相互

9、转化，而总的机械能保持不变。(3)机械能守恒定律的研究对象机械能守恒定律研究的对象是物体系统，是指系统的总机械能守恒，不是指某一个物体， 单个物体无所谓机械能守恒。我们平时常说某物体的机械能守恒，只是一种习惯的说法， 实际上应包括地球在内，因为物体的重力势能是物体与地球所共有的，而不是物体单独拥有的。系统的机械能是否守恒，选择研究对象很重要。(4)机械能与其他形式的能的转化机械运动中的动能和势能之间的转换和守恒，是更普遍的能量转化和守恒的特殊情况。当系统除重力和弹力做功外还有其他外力做功时，系统的机械能就不守恒。这时，必然有机械能和其他形式的能之间的转化，但它们的机械能和其他形式的能的总和仍保

10、持不变。辨疑点：判断系统的机械能是否守恒，通常可采用下列三种不同的方法：1、做功条件分析法应用系统机械能守恒的条件进行分析。若物体系统内只有重力和弹力做功，其他力均不做功，则系统的机械能守恒。2、能量转化分析法从能量转化的角度进行分析。若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能增加)，则系统的机械能守恒。3、增减情况分析法直接从机械能各种形式能量的增减情况进行分析。若系统的动能与势能均增加或均减少，则系统的机械能不守恒； 若系统的动能或势能不变，而势能或动能却发生了变化，则系统的机械能不守恒；若系统内各个物体

11、的机械能均增加或均减少，则系统的机械能也不守恒。当然，这种方法只能判断系统的机械能明显不守恒的情况，对于另一些情况(如系 统的动能增加而势能减少)则无法做出定性的判断。悟方法：应用机械能守恒定律解题的一般步骤及表达方式应用机械能守恒定律解题的一般步骤是：选取系统对象，确定研究过程；进行受力分析，考察守恒条件；选取零势能平面，确定初、末态机械能；运用守恒定律，列出方程求解。根据机械能守恒定律，求解具体问题时可从以下不同的角度列出方程：(1)从守恒的角度系统的初、末两状态机械能守恒，即E2=E 1 ；(2)从转化的角度系统动能的增加等于势能的减少，即AEk=-AEp；(3)从转移的角度系统中一部分

12、物体机械能的增加等于另一部分物体机械能的减少，即Ea= Eb。3、能量转化和守恒定律。思重点：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式， 或者从一个物体转移到另一个物体，在转化和转移的过程中其总量不变。与前面学习的机械能守恒受条件限制不同，能量的转化和守恒是无条件的。能量守恒定律是最基本、最普遍、最重要的自然规律之一。解难点：能源利用实际就是不同形式能量间的转换，把不便于人们利用的能量形式转变成便于利用的形式。(比如把水的机械能转变成电能。)能量转化和守恒定律是自然界的最基本规律之一，被称为十九世纪自然科学三大成就之一。与其它都有一个固定的数学公式相对应的物理定律、

13、定理不同，能量转化和守恒定律并没有固定的公式，它需要我们深刻领会、 牢固树立能量转化和守恒的思想， 根据不同的情形列出 不同的方程。展联想：对功是能量转化的量度的再认识能量转化是与做功紧密地联系在一起的。力做功时，必然伴随着能量的转化，而且功与能量转化的量值是相等的。这一等量关系不仅提供了计算功的大小的另一种途径，而且涉及功与能的其他物理量也可能在这一等量关系中求出。在力学中，常涉及以下几种力的功引起的相应的能量变化的等量关系： 合外力所做的功或外力所做功的代数和等于物体或物体系动能的变化一一动能定理；除了重力和弹力外，其他力对物体系所做的功等于物体系机械能的变化一一功能原理；重力或弹力对物体

14、所做的功与重力势能或弹性势能的变化数值相等；两物体间滑动摩擦力对物体系所做的功与物体系增加 的内能数值相等。读后反馈教材练习题详解读题悟法思维激活。读例习题题型一：机械能守恒定律的应用例1 以20m/s的速度将一物体竖直上抛，若忽略空气阻力，g取10m/s2,试求：(1)物体上升的最大高度；(2)以水平地面为参考平面，物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置。读思路：忽略空气阻力，物体在空中只受重力作用，只有重力做功，满足机械能守恒的条件。规范解：(1)设物体上升的最大高度为H,在物体整个上升过程中应用机械能守恒定律,有 mgH =lmv2,2, 一v2202斛得 H = =m=20m。2g

15、2 10h,此时物体的速度为v,则有(2)设物体重力势能和动能相等的位置距地面的高度为 mgh =；mv2。1cle在物体被抛出到运动至该位置的过程中应用机械能寸恒th律，有mgh + mv2 = mv0。22 v2202由 以上两式解得 h = =m=10m。4g 4 10，应用机械能守恒定律时，正确选取研究对象和研究过程，明确初、末状态的动能和势能，是解，决问题的关键。读题型组题型二：机械能守恒条件的判断例2下列叙述中正确的是（）A.做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒B.做匀速直线运动的物体的机械能可能守恒C.外力对物体做功为0 ,物体的机械能一定守恒D.系统内只有重力和弹力做功时，系统

16、的机械能一定守恒 读思路：系统机械能是否守恒，可根据机械能守恒的条件来判断。规范解：做匀速直线运动的物体所受合力为0 ,重力以外的其它力的合力是重力的平衡力，只有当物体做水平方向的匀速直线运动时，这些力才对物体不做功，物体（严格地讲，应 是物体与地球组成的系统，下同）的机械能才守恒。当物体沿除水平直线以外的任意直线运动时，重力以外的其它力的合力对物体做功，物体的机械能不再守恒。做匀速直线运动的物体，若只有重力对它做功时，机械能守恒，如自由落体、竖直上抛、 竖直下抛、平抛、斜抛等运动中，物体的机械能守恒；若重力以外的其它外力对物体做功的代 数和不为0,则物体的机械能不守恒。外力对物体做功为 0时

17、，有两种情况：若重力不做功，则其它力对物体做功的代数和也必 为0,此时物体的机械能守恒（如小球在水平面内做匀速圆周运动）；若重力做功，其它外力 做功的代数和必不为 0,此时机械能不守恒。可见，正确选项为 B、Do思维激活：所谓只有重力和弹力做功，是指：物体只受系统内的重力和弹力，不受其它力；除了系统内的重力和弹力外，物体还受其它的力，但其它力不做功；除了系统内的重力和弹力外，物体还受其它的力，但其它力做功的代数和为0。题型三：机械能守恒定律的应用例3:如图所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角打30。，另一边 TOC o 1-5 h z 与水平地面垂直，顶上有一个定滑轮，跨过定滑轮的细线两端分别

18、与物块AA和B连接，A的质量为4m, B的质量为m。开始时，将B按在地面上相不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升，所有摩擦均忽略不计。彦,当A沿斜面下滑距离s后，细线突然断了。求物块 B上升的最大高度 Ho（设B不会与定滑轮相碰）读思路：注意分阶段选取不同的系统为研究对象。规范解：设细线断裂前一瞬间 A和B速度的大小为v, A沿斜面下滑s的过程中，A的高 度降低了 ssin 0, B的高度升高了 so XA和B以及地球组成的系统，机械能守恒，有物块 A 机械能的减少量等于物块 B机械能的增加量，即 TOC o 1-5 h z 12124mgssin 6 4mv = mgs+mv 。22细线

19、断后，物块 B做竖直上抛运动，物块 B与地球组成的系统机械能守恒，设物块 ,12续上升的图度为h,有mgh = mv2 o2. 一. . 一s由以上两式联立解得h=3,5s 6故物块B上升的取大局度为 H =s+h=s+=s。 HYPERLINK l bookmark116 o Current Document 55题后小结：在细线断裂之前，A和B以及地球组成的系统机械能守恒。两个物体用同一根细线跨过定滑轮相连由于细线不可伸长，两个物体速度的大小总是相等的。细线断裂后，B做竖直上抛运动，由于只有重力做功，B与地球组成的系统机械能守恒。在处理实际问题时，要根据问题的特点和求解的需要，选取不同的研

20、究对象和运动过程进行分析。题型四：物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度即W其二*E机例4、一质量为 m的小球，用长为l的轻绳悬挂于 O点，小球在O TOC o 1-5 h z 水平力F的作用下，从平衡位置 P点很缓慢地移到 Q点，如图所不，10则力F所做的功为（）II1Fmgl cos日 b mgl(1 -cos)IA.IPQC. Fl cos d. Fl sin 6读思路：小球从平衡位置 P点很缓慢地移到 Q点的过程中，拉力做正功，速度趋向于零，动 能不变，而小球的重心逐渐升高，重力势能增加。规范解：小球从平衡位置 P点很缓慢地移到 Q点的过程中，拉力做正功，速度趋向于零，重力势能

21、增加。因此可知拉力做的功等于小球机械能的增动能不变，而小球的重心逐渐升高 加（即重力势能的增加），故有WF = Ep = mgh且由图可知h = l -1 cos?所以可得wf =mgl（1-cos9）,故选项b正确。以及何时达到最大速度，何时做匀题后小结：在机车的启动中要明确机车的两种启动方式。加速运动。；思维激活：除系统内部的重力（也包括弹簧的弹力）以外，其他外力的功叫 决定了机械能的变化情况，MW其二虻机。当W其A0时，E2 E1 ,这表明机械能增加；当 加0时，E2El,这 法明机械能减少。 I口B AA、。读多解题 例5、如图所示，总长为 L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮，开始

22、时下端A、B相平齐，当略有扰动时其一端下落， 则当铁链刚脱离滑轮的瞬间， 铁链的速度为多大？ 读思路：铁链在运动过程中，只有重力做功，机械能守恒。规范解：这里提供两种解法。解法一（利用E2=E i求解）：设铁链单位长度的质量为 P,且选取初始位置铁链的下端 B所在的水平面为参考平面，则铁链初态的机械能为 TOC o 1-5 h z Ei = :Lg:gL2,4422E2=E 1 ,PLv2 =-PgL2,4 1c 1 一 C 末态的机械能为E2 = mv = 和v 。根据机械能守恒定律有 1 即12:更2 2 解得铁链刚脱离滑轮时的速度如图所示，铁链刚离开滑轮时，相当于解法二（利用）=4Ep求

23、解）：%A原来的BB部分移到了 AA的位置。重力势能的减少量 TOC o 1-5 h z 1 , L1.2AE p = PLg ,一 = - PgL， HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 22 412动能的增加量根据机械能守恒定律有Ek = PLv o k 2 Ek= -AEp, HYPERLINK l bookmark50 o Current Document 1PLv2 =-PgL2, 24思维激活：对于绳索、链条之类的物体，由于发生形变，其重心位置相对物体来说并不是固定不变的，能 否确定重心的位置，常是解决该类问题的关键。可以采用分段法求出

24、每段的重力势能，然后求 和即为整体的重力势能；也可采用等效法求出重力势能的改变量。再有，利用Eku Ep列方程时，不需要选取参考平面，且便于分析计算。解得铁链刚脱离滑轮时的速度弹簧。读高考题例6： （ 05全国I）如图，质量为 m1的物体a经一轻质弹簧与下方地面上的质量为m2的物体B相连，弹簧的劲度系数为 k, A. B都处于静止状态。一条不可伸长的轻绳绕过轻滑轮， 一端连物体A,另一端连一轻挂钩。 开始时各段绳都处于伸直状态，A上方的一段绳沿竖直方向。现在挂钩上升一质量为 m3的物体C并从静止状态释放， 已知它恰好能使 B离开地面但不继续上升。若将c换成另一个质量为（mi + m2）的物体D

25、,仍从上述初始位置由静止状态释放，则这次B刚离地时D的速度的大小是多少？已知重力加速度为go分析与规范解：开始时，A. B静止，设弹簧压缩量为 Xi,有kx1=m1g 挂C并释放后，C向下运动，A向上运动，设 B刚要离地时弹簧伸长量为 X2,有kx2=m2gB不再上升，表示此时 A和C的速度为零，C已降到其最低点。由机械能守恒，与初始状态相比,弹性势能的增加量为 TOC o 1-5 h z E= m3g(xi+X2)mig(xi+X2)C换成D后，当B刚离地时弹簧势能的增量与前一次相同，由能量关系得2 (m3+mi)v2+1 miv2=(m3+mi)g(xi+X2)mig(xi+X2)一 E

26、1o由 式得2 (m3+2mi)v?=mig(x什x2)2由式得_ 2mi(mi+m2)g(2mi+m3)k题后小结：在利用机械能守恒定律处理问题时要着重分析力的做功情况，看是否有重力和弹力以外的力做功；在只有重力或弹力做功的条件下 ，系统只有动能和势能之间的转化 ，机械能和其他形式的能不相互转化，所以 系统的机械能守恒例8. (06北京)下图是简化后的跳台滑雪的雪道示意图，整个雪道由倾斜的滑雪道AB和着陆雪道DE ,以及水平的起跳平台 CD组成，AB与CD圆滑连接。运动员由助滑雪道 AB上由静止开始，在重力作用下，滑到 D点水平飞出，不计飞行中DE上，已知从B点到D点运动员的空气阻力，经2s

27、在水平方向飞行了 60m,落在着陆雪道 的速度大小不变，(g=i0m/s2),求(i)运动员在AB段下滑到B点的速度大小；(2)若不计阻力，运动员在AB段下滑过程中下降的高度。分析与规范解：(1)运动员从D点飞出时的速度Sxv=二30m / s t依题意，下滑到助滑雪道末端B点的速度大小是30 m/s (2)在下滑过程中机械能守恒，有12mgh= mv2,v下降的高度h= 45m2g12(3)根据能重关系，有 mgh-Wt=- mv运动员克服阻力做功 Wt=mgH- 1 mv2 =3000 J题后小结：系统中一部分物体机械能的增加等于另一部分物体机械能的减少，即AEa= - AEb读后升华聚焦

28、高考高考渗透点。高考要求1、理解机械能守恒的条件。2、掌握机械能守恒定律的应用。3、理解能量守恒定律的实质。命题透析在未来几年的高考中，对机械能守恒定律的应用及功能关系的应用将使高考的热点。加 深对功能关系的理解，进一步强化对“功是能量转化的过程和量度”的认识，是命题的趋向。 。误区警示1、误区一 混淆“杆的弹力方向”与“绳的弹力方向”。例1、如图所示，在长为 L的轻杆中点A和端点B各固 定一质量均为 m的小球，杆可绕无摩擦的轴 O转动，使杆从 水平位置无初速释放摆下。求当杆转到竖直位置时，轻杆对A、 B两球分别做了多少功？ TOC o 1-5 h z 答案：设当杆转到竖直位置时， A球和B球

29、的速度分别 为Va和Vb。如果把轻杆、地球、两个小球构成的系统作为研 究对象，那么由于杆和小球的相互作用力做功总和等于零，故系统机械能守恒。若取 B的最低点为零重力势能参考平面， 可得：1 、，2 1 、，2 1.2mgL= mVAmVBmgL HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 222又因A球对B球在各个时刻对应的角速度相同，故Vb= 2Va由以上二式得：va =, 3gL,vB = 12gL.,5- 5根据动能定理，可解出杆对 A、B做的功。对于 A有2八WA+mgL/2= mVA -O,所以 Wa= - 0.2 mgL.2对于 B 有 WB

30、+mgL= _ mVB - 0,所以 WB=0.2mgL.走出误区：绳的弹力是一定沿绳的方向的，而杆的弹力不一定沿杆的方向。所以当物体 的速度与杆垂直时，杆的弹力可以对物体做功。2、误区二 忽视机械能的瞬时损失。例2、一质量为m的质点，系于长为 R的轻绳的一端，绳的另一端 固定在空间的O点，假定绳是不可伸长的、 柔软且无弹性的。 今把质点 从O点的正上方离O点的距离为8 R的Oi点以水平的速度 9Vo =3jgR抛出，如图所示。试求；4 .(1)轻绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为多少？(2)当质点到达 O点的正下方时，绳对质点的拉力为多大？答案：质点的运动可分为三个过程：第一过程：质点做平抛

31、运动。设绳即将伸直时，绳与竖直方向的夹角为如图30所示，则Vot = Rsin 9 , TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark94 o Current Document 128.3 一-gt =- R - Rcos日，其中 V0 =-4gR 294 .联立解得二,t=4 R HYPERLINK l bookmark126 o Current Document 23 g第二过程：绳绷直过程。绳棚直时，绳刚好水平，如图4 一直时，V0损失，质点仅有速度 V-且V_L = gt =4JgR。第三过程：小球在竖直平面内做圆周运动。设质点到达据机械能守恒守律有：1、212_

32、6所示.由于绳不可伸长，故绳绷O点正下方时，速度为 V,根设此时绳对质点的拉力为 T,则T -mg=mV/2_43，联立解得：T=一mg。9走出误区：有些同学对物理过程没有弄清楚，忽视了在绳被拉直瞬时过程中机械能的瞬 时损失。读题解题精题精练。经典题1、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 C.外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D.若只有重力对物体做功，物体的机械能一B.做变速运动的物体机械能可能守恒定守恒2、将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H,当物体在上-mV 二 mV mg R升过程中的某一位置，它的动能和重力势能

33、相同，则这一位置的高度为：A.2H/3B.H/2C.H/3D.H/43、一个质量为 m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动，则在物体下落h高度的过程中，物体的：A.重力势能减少了 2mghB.动能增加了 2mghC.机械能保持不变D.机械能增加了 mgh4、如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在弹簧压缩到最短的过程中，下列关于能量的叙述中正确的是：A.重力势能和动能之和总保持不变B.重力势能和弹性势能之和总保持不变C.动能和弹性势能之和保持不变D.重力势能、弹性势能和动能三者之和保持不变5、关于验证机械能守恒定律的下列说法中正确的是：A、选用重物时，重的比轻的好；B、选用重物时，体积

34、小的比大的好；C、选定重物后，要称出它的质量；D、重物所受的重力，应选大于它受的空气阻力和纸带受到打点计时器的阻力。6、下面列出一些实验步骤A、用天平测出重物和夹子的质量；B、将重物系在夹子上；C、将纸带穿过计时器，上端用手提着，下端夹上系住重物的夹子。再把纸带向上拉，让夹子 靠近打点计时器外；D、打点计时器接在学生电源交流输出端，把输出电压调至6V （电源不接通、交流）；E、打点计时器固定放在桌边的铁架台上，使两个限位孔在同一竖直线上；F、在纸带上选取几个点，进行测量和记录数据；G、用秒表测出重物下落的时间；H、接通电源待计时器响声稳定后释放纸带；I、切断电源；J、更换纸带，重新进行两次；K

35、、在三条纸带中选出较好的一条；L、进行计算，得出结论，完成实验报告；M、拆下导线，整理器材。以上步骤，不必要的有 ,正确步骤的合理顺序是 。创新题7、以初速度30m/s竖直上抛一个物体，并以抛出点所处的水平面为参考平面，当物体的重力势能为其动能的2倍时，物体所处的高度为 m；当物体的动能为其重力势能2倍时,其速度大小为 v=m/s。（g=10m/s2）8、要使一个小球着地后回跳的最大高度超过小球初位置高度的5倍，必须用多大的初速度将它竖直上抛？(不计空气阻力以及球和地面碰撞时的机械能损失，设小球抛出时离地高为h)9、跳台滑雪起源于挪威，又称跳雪。1860年，挪威德拉门地区的两位农民在奥斯陆举行

36、的首届全国滑雪比赛上表演了跳台飞跃动作，后逐渐成为一个独立项目并得到推广。跳台滑雪在1924年被列为首届冬奥会比赛项目。如图为一跳台的示意图。 假设运动员从雪道的最 高点A由静止开始滑下，不借助其它机械，沿光滑的雪道 到达跳台的B点时速度多大？当他落到离B点竖直高度为10m的雪地C点时，速度又是多大？(设这一过程中运动 员没有做其它动作，忽略摩擦和空气阻力，取g=10m/s2)10.太阳向地球表面每平方米辐射光能的功率为14kW,如今利用凹面镜制成太阳灶烧水，使20C、5kg的水在20min内沸腾，此太阳灶中凹镜受光照面积的直径最少应该多大？(不计能 量损失)。拔高题11、物体的质量为 m,沿

37、光滑的弯曲轨道滑下，轨道的形状如图所示，与弯曲轨道相接的圆轨道的半径为R,要使物体沿光滑圆轨道能通过最高点(已知物体经过最高点的条件是经过最高点的速度v之4；gR),物体应从多高处滑下。12.某人在距离地面 2.6m的高处，将质量为0.2kg的小球以v= 1 2 m /s速度斜向上抛出，小球的初速度方向与水平方向之间的夹角为30 , g取10m/s2,求：(1)人抛球时对球做多少功？(2)若不计空气阻力，小球落地时的速度大小是多少？(3)若小球落地时的速度大小为V1=13m/s,小球在空中运动的过程中克服阻力做了多少功？读后反馈.解答：B、D提示：分析本题关键是把握机械能守恒的条件：只有重力对

38、物体做功， 或除重力以外的其它力做功为零。是从做功的角度分析，而不是单纯从受力的角度进行分析。例如物体做匀速直线运动时，虽然受到的合外力为零， 但是除重力以外的其它力做功可以不为零，如物体竖直向上做匀速直线运动时，物体的机械能是增加的， 而且竖直向上的匀速直线运动中，和外力对物体做的功还为零。所以，本题中正确的答案是B、Do.解答：B提示：分析本题时需注意，物体竖直上抛过程机械能守恒，而且我们习惯上选择地面做为势 能零点，所以上抛物体具有的机械能为mgH,当重力势能与动能相等时有：m g H=2m g h 所以 h= H/2.解答：A、B、D提示：因为物体以2g的加速度竖直向下运动，对物体受力

39、分析易得，物体除了受到向下的重 力mg外，还受到竖直向下的拉力F=mg的作用，并且二力均做功，所以物体下落过程中的机械能不守恒。下落 h的过程中，重力做正功 mgh,所以重力势能减小了mgh;拉力F做功mgh,所以机械能增加了 mgh;合外力对物体做功为 2mgh ,即动能增加了 2mgh。.解答：D提示：小球与弹簧接触之前， 对小球做功的只有重力， 小球的机械能在动能和重力势能之间转 化，重量保持不变，小球与弹簧接触后，对其做功的有重力和弹簧中的弹力，系统的机械能在 重力势能、弹性势能、动能三者之间转化，重量保持不变，所以本题的正确答案是D.解答：A、B提示：本实验是在不计阻力的情况下， 探

40、究物体下落过程中的机械能守恒， 所以选择重物时， 要求重物下落过程中受到的阻力与重力比较可以忽略，所以我们选择重物时，需要选择密度大，体积小的物体，所以答案 A、B正确。.解答：不必要的步骤是 A和G,步骤的顺序是 EDBCHJIMKFL.解答：30m、10j6m/s提示：分析本题关键是注意物体做竖直上抛运动时，对其做功的只有重力，其机械能守恒。 TOC o 1-5 h z 23.当重力势能为动能的两倍时，由机械能守恒得 一mv02= mgh所以可得此时物体所处的高度 HYPERLINK l bookmark75 o Current Document 2是h = 30m,当动能为重力势能的两倍时，由机械能守恒得mv02 =3 mv2所以可得此时得速24度为 v =10j6m/s。8.解答：v=22gh提示：小球在运动的整个过程中，空气阻力不计， 小球与地面碰撞瞬间无机械能损失， 所以小 球在运动过程中总的机械能不变， 把刚抛出