機(jī)械能守恒定律基本知識(shí)點(diǎn)匯總【實(shí)驗(yàn)探究題】Word版

整理為word格式整理為word格式整理為word格式1.汽車的質(zhì)量為2000kg，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為80kW，它在平直的公路上行駛時(shí)所受的阻力是4000N，試求:⑴汽車保持額定功率從靜止啟動(dòng)后達(dá)到的最大速度是多少？⑵若汽車以2m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，可維持多長(zhǎng)時(shí)間？⑶若汽車達(dá)到最大速度后，突然阻力變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍，將做什么運(yùn)動(dòng)？2.攝制組在某大樓邊拍攝武打片，要求特技演員從地面飛到屋頂．為此導(dǎo)演在某房頂離地H=8m處架設(shè)了輪軸，如圖所示，輪和軸的直徑之比為，特技演員的質(zhì)量m=60kg，若軌道車從圖中A前進(jìn)s=6m到B處時(shí)速度為v=5m/s，則鋼絲在這一過(guò)程中對(duì)演員做的功為多少？（人和車可視為質(zhì)點(diǎn)，輪軸的質(zhì)量不計(jì)，輪軸的大小相對(duì)于H可忽略，g取10m/s2．）解析：由圖可知，在這一過(guò)程中，連接軌道車的鋼絲上升的距離為m演員上升的距離為h=3×2m=6m設(shè)軌道車在B時(shí)細(xì)線與水平方向之間的夾角為θ，將此時(shí)軌道車的速度分解,此時(shí)鋼絲的速度m/s，由于輪和軸的角速度相同，則其線速度之比等于半徑（直徑）之比，即根據(jù)功能關(guān)系可知，鋼絲在一過(guò)程中對(duì)演員做的功等于演員機(jī)械能的增量，即代入數(shù)據(jù)解得實(shí)驗(yàn)探究題知識(shí)：探究動(dòng)能定理整理為word格式整理為word格式整理為word格式圖12例1.（09年廣東物理）15.（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動(dòng)能定理”，如圖12，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長(zhǎng)的細(xì)線將其通過(guò)一個(gè)定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距圖12整理為word格式整理為word格式整理為word格式50.0cm的A、B兩點(diǎn)各安裝一個(gè)速度傳感器記錄小車通過(guò)A、B時(shí)的速度大小。小車中可以放置砝碼。（1）實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：①測(cè)量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過(guò)定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；②將小車停在C點(diǎn)，__________，小車在細(xì)線拉動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，記錄細(xì)線拉力及小車通過(guò)A、B時(shí)的速度。③在小車中增加砝碼，或_______________，重復(fù)②的操作。（2）表1是他們測(cè)得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|v22－v21|是兩個(gè)速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計(jì)算出動(dòng)能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所作的功。表格中△E3=__________，W3=________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)（3）根據(jù)表1，請(qǐng)?jiān)趫D13中的方格紙上作出△E-W圖線。表1數(shù)據(jù)記錄表次數(shù)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）在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示整理為word格式整理為word格式整理為word格式W解析：（1）略；（2）由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律，可得△E3=0.600；觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W=F/2=0.610;W整理為word格式整理為word格式整理為word格式答案：（1）①小車、砝碼②然后釋放小車③減少砝碼

（2）0.6000.610

例2.(08年高考江蘇卷物理)11.(10分)某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.弧形軌道末端水平，離地面的高度為H,將鋼球從軌道的不同高度h處?kù)o止釋放，鋼球的落點(diǎn)距軌道末端的水平距離為s.(1)若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2=(用H、h表示).(2)該同學(xué)經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：H(10－1m2.003.004.005.006.00s2(10－1m2.623.895.206.537.78請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙上作出s2—h關(guān)系圖.(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論計(jì)算得到的s2—h關(guān)系圖線(圖中已畫出)，自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率(填“小于”或“大于”)(4)從s2—h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是。答案：(1)4Hh(2)(見右圖)，⑶小于(4)摩擦，轉(zhuǎn)動(dòng)（回答任一即可）重難點(diǎn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律例3.某同學(xué)在應(yīng)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器做驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中，獲取一根紙帶如圖，但測(cè)量發(fā)現(xiàn)0、1兩點(diǎn)距離遠(yuǎn)大于2mm,且0、1和1、2間有點(diǎn)漏打或沒有顯示出來(lái)，而其他所有打點(diǎn)都是清晰完整的，現(xiàn)在該同學(xué)用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個(gè)點(diǎn)到0點(diǎn)的長(zhǎng)度hi（i=2．3．4…7），再分別計(jì)算得到3、4、5、6四個(gè)點(diǎn)的速度vi和vi2（i=3．4．5．6），已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期為T。①該同學(xué)求6號(hào)點(diǎn)速度的計(jì)算式是：v6=.②然后該同學(xué)將計(jì)算得到的四組（hi，vi2）數(shù)據(jù)在v2-h坐標(biāo)系中找到對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，將四個(gè)點(diǎn)連接起來(lái)得到如圖所示的直線，請(qǐng)你回答：接下來(lái)他是如何判斷重錘下落過(guò)程機(jī)械能守恒的？（說(shuō)明理由）解析：①根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律可以得到：②根據(jù)機(jī)械能守恒定律，從0點(diǎn)到任意i點(diǎn)有得到：關(guān)系是一條直線斜率為2g，所以只要在直線上取相對(duì)較遠(yuǎn)兩點(diǎn)，計(jì)算出斜率，與2g比較，在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)相等即可。例4．(1)在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)小組A不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了整理為word格式整理為word格式整理為word格式,剩下的一部分紙帶上各點(diǎn)間的距離如圖所示的數(shù)值，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的周期為T=0.02s,重力加速度g=9.8m/s2;重錘的質(zhì)量為m,已知S1=0.98cm,S2=1.42cm,S3=1.78cm,則記錄B點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能EKB=J(寫計(jì)算式字母表示),記錄C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能EKC=0.32mJ;重錘從B點(diǎn)到C點(diǎn)重力勢(shì)能變化量是J,動(dòng)能變化量是J.從而可以得出結(jié)論：.（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中①自由落下的重錘質(zhì)量要大一些，這是為了減少___________________對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響。②實(shí)驗(yàn)中測(cè)定重錘的質(zhì)量(填“要”或“不要”).③實(shí)驗(yàn)小組C在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落的過(guò)程中存在阻力作用,因此想到可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)阻力的大小.根據(jù)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g,電源的頻率為f,又測(cè)量出物理量,他（她）們用這些物理量求出了重錘在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小F＝（用字