机械能守恒定律基本知识点汇总【实验探究题】

1、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:汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少？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？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

2、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=32m=6m 设轨道车在B时细线与水平方向之间的夹角为，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。

3、在水平桌面上相距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：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；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。在小车中增加砝码，或_，重复的操作。（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，|v22v21| 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

4、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|v22v21| /(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43 （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;答案：（1）小车、砝码 然后释放小车 减少砝码 （2）0.600 0

5、.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(101 m)2.003.004.005.006.00s2(101 m2)2.623.895.206.537.78请在坐标纸上作出s2h关系图.(3)对比实验结果与理论计算得到的s2h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“

6、大于”)(4)从s2h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)， 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=2347），再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和vi2（i= 3456），已知打点计时器打点周期为T。该同学求6号

7、点速度的计算式是：v6= .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：根据运动学规律可以得到： 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,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

8、g =9.8 m/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=0.32m J;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。实验中 测定重锤的质量( 填“要”或“不要” ).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