机械能守恒定律基本知识点汇总【实验探究题】Word版

整理为word格式整理为word格式整理为word格式1.汽车的质量为2000kg，汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直的公路上行驶时所受的阻力是4000N，试求:⑴汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少？⑵若汽车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，可维持多长时间？⑶若汽车达到最大速度后，突然阻力变为原来的两倍，将做什么运动？2.摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶．为此导演在某房顶离地H=8m处架设了轮轴，如图所示，轮和轴的直径之比为，特技演员的质量m=60kg，若轨道车从图中A前进s=6m到B处时速度为v=5m/s，则钢丝在这一过程中对演员做的功为多少？（人和车可视为质点，轮轴的质量不计，轮轴的大小相对于H可忽略，g取10m/s2．）解析：由图可知，在这一过程中，连接轨道车的钢丝上升的距离为m演员上升的距离为h=3×2m=6m设轨道车在B时细线与水平方向之间的夹角为θ，将此时轨道车的速度分解,此时钢丝的速度m/s，由于轮和轴的角速度相同，则其线速度之比等于半径（直径）之比，即根据功能关系可知，钢丝在一过程中对演员做的功等于演员机械能的增量，即代入数据解得实验探究题知识：探究动能定理整理为word格式整理为word格式整理为word格式图12例1.（09年广东物理）15.（10分）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距图12整理为word格式整理为word格式整理为word格式50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。（1）实验主要步骤如下：①测量________和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路；②将小车停在C点，__________，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。③在小车中增加砝码，或_______________，重复②的操作。（2）表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量m之和，|v22－v21|是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。表格中△E3=__________，W3=________.(结果保留三位有效数字)（3）根据表1，请在图13中的方格纸上作出△E-W图线。表1数据记录表次数M/kg|v22－v21|/(m/s)2△E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40△E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43（3）在方格纸上作出△E-W图线如图所示整理为word格式整理为word格式整理为word格式W解析：（1）略；（2）由各组数据可见规律，可得△E3=0.600；观察F-W数据规律可得数值上W=F/2=0.610;W整理为word格式整理为word格式整理为word格式答案：（1）①小车、砝码②然后释放小车③减少砝码

（2）0.6000.610

例2.(08年高考江苏卷物理)11.(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平，离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s.(1)若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2=(用H、h表示).(2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示：H(10－1m2.003.004.005.006.00s2(10－1m2.623.895.206.537.78请在坐标纸上作出s2—h关系图.(3)对比实验结果与理论计算得到的s2—h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率(填“小于”或“大于”)(4)从s2—h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是。答案：(1)4Hh(2)(见右图)，⑶小于(4)摩擦，转动（回答任一即可）重难点：验证机械能守恒定律例3.某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi（i=2．3．4…7），再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2（i=3．4．5．6），已知打点计时器打点周期为T。①该同学求6号点速度的计算式是：v6=.②然后该同学将计算得到的四组（hi，vi2）数据在v2-h坐标系中找到对应的坐标点，将四个点连接起来得到如图所示的直线，请你回答：接下来他是如何判断重锤下落过程机械能守恒的？（说明理由）解析：①根据运动学规律可以得到：②根据机械能守恒定律，从0点到任意i点有得到：关系是一条直线斜率为2g，所以只要在直线上取相对较远两点，计算出斜率，与2g比较，在实验误差范围内相等即可。例4．(1)在做“验证机械能守恒定律”的实验时，实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了整理为word格式整理为word格式整理为word格式,剩下的一部分纸带上各点间的距离如图所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02s,重力加速度g=9.8m/s2;重锤的质量为m,已知S1=0.98cm,S2=1.42cm,S3=1.78cm,则记录B点时重锤的动能EKB=J(写计算式字母表示),记录C点时重锤的动能EKC=0.32mJ;重锤从B点到C点重力势能变化量是J,动能变化量是J.从而可以得出结论：.（2）在验证机械能守恒定律的实验中①自由落下的重锤质量要大一些，这是为了减少___________________对实验的影响。②实验中测定重锤的质量(填“要”或“不要”).③实验小组C在验证机械能守恒定律的实验中发现,重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加,其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用,因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小.根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g,电源的频率为f,又测量出物理量,他（她）们用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝（用字