重力勢能機械能

1、Al* 1 lm e buCAl iQn人山、. ,領(lǐng)航教育2016年寒假3-8人班VIP精品教案 一 春重力勢能重力勢能定義：表達(dá)式：單位：矢標(biāo)量：相對性：重力做功的特點： 重力做功與重力勢能的變化關(guān)系：例1、下圖表示一個斜拋物體的運動，當(dāng)物體由拋出位置1運動到最高位置2時，重力做功是多 少？重力勢能改變了多少？由位置 2運動到跟位置1在同一水平面上的位置3時，重力做功和重力 勢能的變化是多少？由位置1運動到位置3呢？2彈性勢能彈性勢能的定義：影響因素：相對性：【例2】 如圖所示，一物體質(zhì)量m=2 kg,在傾角0 =37的斜面上的A點以初速度Vo= 3 m/s下 滑.A點距彈簧上的擋板位置B

2、的距離為AB= 4 m,當(dāng)物體到達(dá)B后，將彈簧壓縮到C點，最大壓縮量 為BC= 0.2 m.然后，物體又被彈簧彈上去，彈到最高位置D點，D點距A點為AA 3 m.求物體跟斜面 間的動摩擦因數(shù).（g取10 m/s2,彈簧及擋板質(zhì)量不計）基礎(chǔ)練習(xí)、選擇題1.關(guān)于重力勢能的下列說法中正確的是A.重力勢能的大小只由重物本身決定B.重力勢能恒大于零C.在地面上的物體，它具有的重力勢能一定等于零D.重力勢能實際上是物體和地球所共有的. 一實心的正方體鐵塊與一實心的正方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在水平地面上.下列結(jié)論正確的是A.鐵塊的重力勢能大于木塊的重力勢能B.鐵塊的重力勢能等于木塊的重力勢能C.鐵塊的重力

3、勢能小于木塊的重力勢能D.上述三種情況都有可能.關(guān)于重力勢能與重力做功的下列說法中正確的是A.物體克服重力做的功等于重力勢能的增加B.在同一高度，將物體以相同的初速度沿不同方向從拋出到落地過程中，重力做的功相等，物體所減少的重力勢能一定相等C.重力勢能等于零的物體，不可能對別的物體做功D.用手托住一個物體勻速上舉時，手的支持力做的功等于克服重力做的功與物體所增加的重力 勢能之和4.若物體m沿不同的路徑I和II從A滑到B,如圖所示.則重力所做的功為A.沿路徑I重力做功最大B.沿路徑R重力做功最大C.沿路徑I和H重力做功一樣大D.條件不足，不能判斷5.甲、乙兩個物體距地面的高度分別為 hi和h2（

4、hih2）,它們對地面的重力勢能分別為 Ei、.則A.EiEB.EyEC.Ei=ED.無法確定.用力F把質(zhì)量為m的物體從地面舉高h(yuǎn)時，物體的速度為v,則A.力F做功為mghB.重力做功為一mghC.合力做功為mV/2 D.重力勢能增加為mgh.如圖所示，重物A質(zhì)量為m置于水平地面上，其上表面豎直固定著一根輕彈簧，彈簧長為Lo, 勁度系數(shù)為k,下端與物體相聯(lián)結(jié).現(xiàn)將上端P用手緩緩地豎直提起，使重物離開地面高度為h.若不 計物體的動能的改變和彈簧重力，則人所做的功工A.等于mghB.大于mghBD.無法確定C.小于mgh二、非選擇題.粗細(xì)均勻、長為5 m質(zhì)量為60 kg的電線桿橫放在水平地面上，如

5、果要把它豎直立起，至少 要做 J 的功（g=10 m/s2）.質(zhì)量為1 kg的球從2 m高處落到水平地面上，又彈回到1 m高處，在整個過程中，重力做的功 為 J,重力勢能變化了 J.綜合提升一、選擇題1、將同一物體分兩次舉高，每次舉高的高度相同，那么 （）A .不論選定什么參考平面，兩種情況中，物體重力勢能的增加值相同B .不論選定什么參考平面，兩種情況中，物體最后的重力勢 能相等C .不同的參考平面，兩種情況中，重力做功不等D.不同的參考平面，兩種.情況中，物體最后的重力勢能肯定不等2、同一物體，第一次被勻速提升到10 m高處，第二次被沿著傾角為30的光滑斜面拉到位移為20 m處，那么，在這

6、兩次過程中（）A .第一次增加的重力勢能大B .第二次增加的重力勢能大C.兩次增加的重力勢能一樣大 D .兩次物體克服重力做功值相等3、下列說法中正確的是（）A .選擇不同的參考平面，物體的重力勢能的數(shù)值是不同的B .物體克服重力做功，物體的重力勢能增加C .重力對物體做正功，物體的重力勢能增加D.重力勢能為負(fù)值的物體，肯定比重力勢能為正值的物體做.功要少4、質(zhì)量為m的物體，由靜止開始下落，由于空氣阻力的作用，下落的加速度為4g/5,在物體下落h的過程中，下列說法正確的是（.）A .物體重力做的功為mgh B .物體的動能增加了 mghC,物體重力勢能減少了 mgh D .物體克服阻力所做的功

7、為mgh/55、在水平面上豎直放置一輕質(zhì)彈簧， 有一個物體在它的正上方自由落下，在物體壓縮彈簧直至速度減為零時 （）A .物體的重力勢能最大B .物體的動能最大 .C.彈簧的彈性勢能最大D .彈簧的彈性勢能最小6、質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放，落在地面后出現(xiàn)一個深為h的坑，如圖7-6-2所示，在此過程中（）A .重力對物體做功 mgH B.物體重力勢能減少 mg（H+h）C .合力對物體做的總功為零.D .地面對物體的平均阻力為 mgH/ h7、下列關(guān)于彈性勢能的說法中，正確的是（）A .任何發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能B .任何具有彈性勢能的物體，一定發(fā)生彈性形變C ,物體只

8、要發(fā)生形變，就一定具有彈性勢能D.彈簧的彈性勢能只跟彈簧被拉伸或壓縮的長度有關(guān)8、井深8m,井上支架高2m在支架上用一根長3m的繩子系住一個重100N的物體.若以地面為 參考平面，則物體的重力勢能為 ;若以井底面為參考平面，則物體的重力勢能為 . 9、在水平地面上平鋪n塊磚，每，塊磚的質(zhì)量為m,厚度為h,如將磚一塊一塊地豎直疊放起來， 需要做的功為.10、質(zhì)量是5 kg的銅球，從離地面15 m高處自由下落1 s ,其重力勢能變?yōu)?. （g取10m /s2,取地面為參考平面）i1E 75人二C*N $ 告r 聾尸圖 7 -6-111、如圖7-6-1所示，兩木塊質(zhì)量分別為 m1和m2兩輕質(zhì)彈,簧的

9、勁度系數(shù)分別為kl和kz,上 面的木塊壓在上面的彈簧上（但不拴接），整個系統(tǒng)處于平 衡狀態(tài).現(xiàn)緩慢向上提上面的木塊，直 到它剛離開上面彈簧，在這過程中，兩木塊的重力勢能各增加多少機械能1、機械能是的統(tǒng)稱，用符號E表示2、表達(dá)式3、標(biāo)矢量例1、質(zhì)量為2Kg的小球在距離地面10m高處瞬時速度是10m/s,求出此刻小球的機械能?（g=10m/s2）（以地面為參考面為參考面）探究機械能守恒實驗實驗器材：用天平測量重物的質(zhì)量按照如圖所示裝置安裝打點計時器將紙帶穿過計時器，下端與重物相連接通電源，待計時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶及時切斷電源，取下紙帶，標(biāo)上紙帶號更換紙帶，重復(fù)以上步驟整理器材，使器材復(fù)位數(shù)據(jù)處理

10、方法一：計時器打下的第一個點作為起始點，適當(dāng)大距離后選一個點作終點 表達(dá)式：注意：必須保證紙帶上的第一個點跡清晰，且是放手時打下的第一個點。方法二：在紙帶上選取稍遠(yuǎn)的兩點 A、B,刻度尺量出兩點的距離h,再分別算出兩點的速度 Va,Vb; 表達(dá)式：實驗結(jié)論：在誤差允許的范圍內(nèi)，物體的動能增加量和重力勢能的減少量是相等的，在只有重力做功的情況下機械能守恒定律得以驗證 表達(dá)式：誤差分析：(1)測量長度會帶來偶然誤差.減小偶然誤差的辦法：測距離都應(yīng)從O點測起；多次測量取平均值；選取的計數(shù)點應(yīng)盡可能離 O點遠(yuǎn)些，以減小相對誤差.(2)重物在拖著紙帶下落的過程中必然受到阻力作用，主要是打點計時器與紙帶間

11、的摩擦力以 及空氣的阻力.克服這些阻力做功要消耗能量，所以重物動能的增加量AE必定小于重力勢能的減少量A Ep.這是實驗設(shè)計上帶來的系統(tǒng)誤差.減小這種誤差的方法有：讓打點計時器的限位孔在同 一豎直線上；適當(dāng)增加重物的質(zhì)量，減小重物的體積. 實驗注意事項：.選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？.安裝打點計時器時，應(yīng)注意什么問題?.這樣做的目的是什么？.實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？例2、驗證動能和勢能之和不變時，下列說法正確的是 （）A.用秒表測出重物下落的時間B.實驗操作時，手提著紙帶使重物靠近計時器，先接通計時器電源，然后松開紙帶C.如果打點計時器不豎直，由于紙帶的摩擦，

12、就會造成重力勢能的變化小于動能的變化D.驗證時，可以不測量重物的質(zhì)量或重力例3、下列關(guān)于機械能守恒的說法正確的是（）.A.做勻速直線運動的物體的機械能一定守恒B.做勻加速直線運動的物體的機械能不可能守恒C運動物體只要不受摩擦力作用，具機械能就一定守恒D.物體只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化時，其機械能一定 守恒變式：下列說法正確的是（）.A.機械能守恒時，物體一定只受重力或彈力作用B.物體處于平衡狀態(tài)時，機械能一定守恒C.物體所受合力不為零時，其機械能可能守恒D.物體機械能的變化等于合外力對物體做的功機械能守恒條件：表達(dá)式：例4、下列幾種情況中，機械能一定守恒的是：（）A.做勻速（F合=0）直線運動

13、的物體B.水平拋出的物體（不計空氣阻力）C.固定光滑曲面上運動的物 體 D. 物體以0.8 g的加速度豎直 向上做勻減速運動例5、在離地面高h(yuǎn)的地方，以vo的速度水平拋出一石塊，若空氣阻力不計，求石塊剛落至地面時速度的大小.例6、把一個小球用細(xì)繩懸掛起來，就成為一個擺，擺長為 l ,最大偏角為9。小球運動到最低位 置時的速度是多大？基礎(chǔ)練習(xí)驗證機械能的轉(zhuǎn)化和守恒.在用自由落體運動”驗證機械能的轉(zhuǎn)化和守恒”的實驗中，下列物理量要通過工具測量或計算 得到的有().A 重物的質(zhì)量B .重力加速度C重物下落的高度 D .與重物下落高度對應(yīng)的重物的瞬時速度.用如圖2-3-5所示的實驗裝置驗證機械能守恒定

14、律.實驗所用的電源為學(xué)生電源，輸出電壓打點計時器口注II圖 2-3-5為6V的交流電和直流電兩種.重物從高處由靜止開始下落，重物拖著 的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點進(jìn)行測量，即可 驗證機械能守恒定律.下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：A.按照圖2 3 5所示的裝置安裝器件B.將打點計時器接到電源的直流輸出端上C用天平測量出重物的質(zhì)量D.釋放紙帶，同時接通電源開關(guān)打出一條紙帶E.測量打出的紙帶上某些點之間的距離F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重物下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能(1)指出其中沒有必要進(jìn)行或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E，將其對應(yīng)的字母填在橫線上，并說明原因(2)利用這個裝置也

15、可以測量重物下落的加速度 a的數(shù)值，如圖2-3-6所示.根據(jù)打出的紙帶， 選取紙帶上打出的連續(xù)五個點 A B、C D、E,測出A點距起始點O的距離為X%點A、C間的 距離為xi,點C E間的距離為X2,交流電源的頻率為f,則根據(jù)這些條件計算重物下落的加速度a的表達(dá)式為a=圖 2 3 6（3）在上述驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn)，重物減小的重力勢能總是大于重物動能的增加,其原因主要是因為在重物下落的過程中存在阻力作用，可以通過該實驗裝置測阻力的大小.若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,還需要測量的物理量是 .試用這些物理量和圖236紙帶上的數(shù)據(jù)符號表示出重物在下落過程中受到的平均阻力的大小

16、F =機械能守恒定律的理解及應(yīng)用3.如圖2 3 7所示，下列關(guān)于機械能是否守恒的判斷錯誤的是（）.甲乙西丁圖 2 3 7A.甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，機械能守恒B.乙圖中，物體B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑時，機械能守恒C內(nèi)圖中，不計任何阻力時 A加速下落，B加速上升的過程中，A B機械能守恒D. 丁圖中，小千由水平位置 A處由靜止釋放，運動到B處的過程中，機械能守恒4.如圖2-3-8所示，？t塊從A點由靜止開始沿曲面下滑，過 O點后滑至右邊曲面B點時的速度 恰好等于零，O點附近光滑，滑塊經(jīng)過O點時不發(fā)生碰撞.若滑塊從B點以某一速度v沿原路徑往 回滑，到達(dá)A點時的速度也恰好為零.求 A、B兩點間的高度差.（假設(shè)滑塊從A點到B點與從B 點到A點因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能相同）面AC和BC頂端由靜止開提高訓(xùn)練1、如圖2-3-15所示，兩個完全相同的物體分別自斜始下滑，物體與兩斜面的動摩擦因數(shù)相同，物體滑至斜面底部C點時的動能分別為8和Eb,下滑過程中克服摩擦力做功分別為 W和W,則 （）.Ea Eb W= WEa= Eb Ea WEa Eb W WEa W2、學(xué)校實驗小組在做驗證機械能守恒定律實驗時，提出了如圖2 31