2025年高三物理自主學(xué)習(xí)講義(第20-31課時(shí))

高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第20課時(shí)）曲線運(yùn)動(dòng)、萬有引力綜合班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________1．甲、乙、丙三小球分別位于如圖所示的豎直平面內(nèi)，甲、乙在同一條豎直線上，甲、丙在同一條水平線上，水平面上的P點(diǎn)在丙的正下方．在同一時(shí)刻，甲、乙、丙開始運(yùn)動(dòng)，甲以水平初速度v0做平拋運(yùn)動(dòng)，乙以水平速度v0沿光滑水平面向右做勻速直線運(yùn)動(dòng)，丙做自由落體運(yùn)動(dòng)．則（）A．若甲、乙、丙三球同時(shí)相遇，則一定發(fā)生在P點(diǎn)B．若甲、丙兩球在空中相遇，此時(shí)乙球一定在P點(diǎn)C．若只有甲、乙兩球在水平面上相遇，此時(shí)丙球還未著地D．無論初速度大小如何．甲、乙、丙三球一定會(huì)同時(shí)在P點(diǎn)相遇2．歐盟和我國(guó)合作的“伽利略”全球衛(wèi)星定們系統(tǒng)的空間部分由平均分布在三個(gè)軌道平面上的30顆軌道衛(wèi)星構(gòu)成，每個(gè)軌道平面有10顆衛(wèi)星，從而實(shí)現(xiàn)高精度的導(dǎo)航定位?，F(xiàn)假設(shè)“伽利略”系統(tǒng)中每顆衛(wèi)星均圍繞地心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑為r，一個(gè)軌道平面上某時(shí)刻10顆衛(wèi)星所在位置如圖所示。相鄰衛(wèi)星之間的距離相等，衛(wèi)星1和衛(wèi)星3分別位于軌道上的A、B兩位置，衛(wèi)星均順時(shí)針運(yùn)行。地球表面重力加速度為g，地球的半徑為R，不計(jì)衛(wèi)星間的相互作用力。則下列判斷正確的是（）A．這10顆衛(wèi)星的加速度大小相等，均為B．要使衛(wèi)星1追上并靠近衛(wèi)星2通過向后噴氣即可實(shí)現(xiàn)C．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B所需要的時(shí)間為 D．衛(wèi)星1由位置A運(yùn)動(dòng)到位置B的過程中萬有引力做功為零3．2007年10月24日，我國(guó)發(fā)射了第一顆探月衛(wèi)星——“嫦娥一號(hào)”，使“嫦娥奔月”這一古老的神話變成了現(xiàn)實(shí)．嫦娥一號(hào)發(fā)射后先繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)，經(jīng)多次變軌，最終進(jìn)入距月面h=200公里的圓形工作軌道，開始進(jìn)行科學(xué)探測(cè)活動(dòng)．設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬有引力常量為G，則下列說法正確的是 （）A．嫦娥一號(hào)繞月球運(yùn)行的周期為2πB．由題目條件可知月球的平均密度為C．嫦娥一號(hào)在工作軌道上的繞行速度為D．在嫦娥一號(hào)的工作軌道處的重力加速度為4．卡文迪許比較準(zhǔn)確地測(cè)出了引力常量，其實(shí)驗(yàn)裝置是下圖中的哪一個(gè)（）5．如圖所示，A為靜止于地球赤道上的物體，B為繞地球做橢圓軌道運(yùn)行的衛(wèi)星，C為繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，P為B、C兩衛(wèi)星軌道的交點(diǎn)．已知A、B、C繞地心運(yùn)動(dòng)的周期相同．相對(duì)于地心，下列說法中不正確的是（）A．物體A和衛(wèi)星C具有相同大小的加速度B．衛(wèi)星C的運(yùn)行速度大于物體A的速度C．可能出現(xiàn)：在每天的某一時(shí)刻衛(wèi)星B在A的正上方D．衛(wèi)星B在P點(diǎn)的運(yùn)行加速度大小與衛(wèi)星C的運(yùn)行加速度大小相等6．已知地球半徑為R，一個(gè)靜止在赤道上空的熱氣球（不計(jì)氣球離地高度）繞地心運(yùn)動(dòng)的角速度為ω0、一顆人造地球衛(wèi)星的圓形軌道距地面高度為h．地球質(zhì)量、熱氣球質(zhì)量和人造地球衛(wèi)星的質(zhì)量分別用M、m和m。表示，M、m、m1及引力常量G為未知量．根據(jù)上述條件，有位同學(xué)列出了以下兩個(gè)式子：對(duì)熱氣球有，對(duì)人造地球衛(wèi)星有。該同學(xué)利用上面兩個(gè)式子解出了人造地球衛(wèi)星繞地球運(yùn)行的角速度ω。你認(rèn)為這個(gè)同學(xué)的解法是否正確？若認(rèn)為正確，請(qǐng)算出結(jié)果．若認(rèn)為不正確，請(qǐng)說明理由，并補(bǔ)充一個(gè)條件后，再求出ω（要求分三次補(bǔ)充不同的一個(gè)條件求解）。7．如圖所示，勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的水平圓盤上，沿半徑方向放置兩個(gè)用細(xì)線相連的質(zhì)量均為m的小物體A、B，它們到轉(zhuǎn)軸距離分別為rA=20cm，rB=30cm．A、B與盤面間的最大靜摩擦力均為重力的0.4倍，試求（1）當(dāng)線細(xì)上開始出現(xiàn)張力時(shí)，圓盤的角速度ω0；（2）當(dāng)A開始滑動(dòng)時(shí)，圓盤的角速度ω；（3）當(dāng)A即將滑動(dòng)時(shí)，燒斷細(xì)線，A、B狀態(tài)如何?8．一物理興趣小組利用學(xué)校實(shí)驗(yàn)室的數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)探究物體做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)向心力與角速度、半徑的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)序號(hào)12345678F/N2.421.901.430.970.760.500.230.06ω/(rad·s－1)28.825.722.018.015.913.08.54.3（1）首先，他們讓一砝碼做半徑r=0.08m的圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過測(cè)量和計(jì)算得到若干組向心力F和對(duì)應(yīng)的角速度ω，如上表，請(qǐng)你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖甲上繪出F—ω的關(guān)系圖象。（2）通過對(duì)圖象的觀察，興趣小組的同學(xué)猜測(cè)F與ω2成正比。你認(rèn)為可以通過進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，作出__________關(guān)系圖象來確定他們的猜測(cè)是否正確。（3）在證實(shí)了F∝ω2之后，他們將砝碼做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r再分別調(diào)整為0.04m、0.12m，又得到了兩條F—ω圖象，他們將三次實(shí)驗(yàn)得到的圖象放在一個(gè)坐標(biāo)系中，如圖乙所示。通過對(duì)三條圖象的比較、分析、討論，他們得到F∝r的結(jié)論，你認(rèn)為他們的依據(jù)是_______________________________。（4）通過上述實(shí)驗(yàn)，他們得出：做圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到的向心力F與角速度ω、半徑r的數(shù)學(xué)關(guān)系式是F=kω2r，其中比例系數(shù)k的單位是______________。高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第21課時(shí)）機(jī)械能①班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________一、雙基回顧：1．做功的兩個(gè)要素：______________和______________．2．公式：____________________________，適用于恒力做功(a代表力的方向和位移方向的夾角)．3．功是___________量，只有大小，沒有方向，但有正負(fù)．(1)當(dāng)0°<α<90°時(shí)，W>0，力對(duì)物體做_________功．（2）當(dāng)0°<α<90°時(shí)，W<0，力對(duì)物體做______功，也稱物體克服這個(gè)力做了功．（3）當(dāng)α=90°時(shí)，W=0，力對(duì)物體____________________．4．功是__________，即功必定對(duì)應(yīng)某一位移(過程)，力和位移是伴隨關(guān)系．5．做功公式的兩種處理方法：一種是在位移“l(fā)”方向上的力“Fcosα”乘以位移l，即對(duì)力進(jìn)行分解；另一種是力“F”乘以物體在力的方向上發(fā)生的位移“l(fā)cosα”，即對(duì)位移進(jìn)行分解，尤其在恒定的場(chǎng)力做功時(shí)，用此種方法處理很方便．6．多個(gè)力對(duì)物體做功時(shí)，準(zhǔn)確理解力的矢量性和功的標(biāo)量性．各個(gè)力的求和是矢量相加(平行四邊形定則或簡(jiǎn)化為三角形定則)，而功之和是標(biāo)量相加(代數(shù)和)．7．變力做功問題的處理：①如果力的大小在變化，但方向保持不變，此時(shí)可用該變力的平均值代入計(jì)算(該變力隨位移均勻變化時(shí))；也可以通過圖象理解，即F—l圖線與橫軸之間圍成的“面積”表示力所做的功．②如果力的大小保持不變(設(shè)為F)，但方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同(或相反)，此時(shí)可這樣計(jì)算功，即W=Fscosθ(其中，s表示路程，θ=0°或180°)．③如果力是變力，但它做功的功率保持不變(設(shè)為P)，此時(shí)可這樣計(jì)算功即W=Pt(其中，t表示時(shí)間)，如交通機(jī)械保持恒定輸出功率在行駛．④等效變換的方法，即通過做功的效果來理解、求解做功．⑤通過動(dòng)能定理來理解、求解做功二、過關(guān)練習(xí)：1．關(guān)于作用力與反作用力做功的關(guān)系，下列說法中正確的是 （ ）A．當(dāng)作用力做正功時(shí)，反作用力一定做負(fù)功B．當(dāng)作用力不做功時(shí)，反作用力也不做功C．作用力與反作用力所做的功一定是大小相等、正負(fù)相反的D．作用力做正功時(shí)，反作用力也可以做正功2．如圖所示，兩個(gè)互相垂直的力F1和F2作用在同一物體上，使物體運(yùn)動(dòng)，物體發(fā)生一段位移后，力F1對(duì)物體做功為4J，力F2對(duì)物體做功為3J，則力F1與F2的合力對(duì)物體做功為（ ）A．7J B．5J C．3.5J D．1J3．如圖所示，質(zhì)量為m的物體在與水平方向成θ角的拉力作用下，在水平面上勻速移動(dòng)位移s。已知物體與平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，則外力做功的大小為（）A．μmgs B．μmgscosθC． D．4．如圖所示，木塊A上表面是水平的，當(dāng)木塊B置于A上，并與A一起沿固定的光滑斜面由靜止開始下滑，在下滑過程中（ ）A．重力對(duì)B做正功B．A對(duì)B的支持力做負(fù)功C．A對(duì)B的摩擦力做負(fù)功D．B所受的合外力對(duì)B做負(fù)功5．如圖所示，劈a放在光滑的水平面上，斜面光滑，把b物體放在斜面的頂端由靜止開始滑下，則在下滑過程中，a對(duì)b的彈力對(duì)b做的功為W1，b對(duì)a的彈力對(duì)a做的功為W2，下列關(guān)系中正確的是（ ）A．W1=0，W2=0 B．W1≠0，W2=0C．W1=0，W2≠0 D．W1≠0，W2≠06．如圖所示，木板質(zhì)量為M，長(zhǎng)度為L(zhǎng)，小木塊質(zhì)量為m．水平地面光滑，一根不計(jì)質(zhì)量的輕繩通過定滑輪分別與M和m連接，小木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，開始時(shí)木塊靜止在木板左端，現(xiàn)用水平向右的力將m拉至右端，拉力至少做功為 （ ）A．μmgL B．μMgLC．μmgL/2 D．μ(m+M)gL7．如圖所示，質(zhì)量m=1kg、長(zhǎng)L=0.8m的均勻矩形薄板靜止在水平桌面上，其右端與桌子邊緣相平．板與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4．現(xiàn)用F=5N的水平力向右推薄板，使它翻下桌子．力F做的功至少為(g取10m/s2) （ ）A．1J B．1.6J C．2J D．4J8．如圖所示，滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計(jì)，用力F開始提升原來靜止的質(zhì)量為m=10kg的物體，以大小為a=2m/s2的加速度勻加速上升，求前3s內(nèi)力F做的功。(取g=10m/s2)9．以12m/s初速度豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的小球，經(jīng)1s小球到達(dá)最高點(diǎn)．求小球在上升階段重力所做的功和克服空氣阻力所做的功．（設(shè)空氣阻力大小恒定，取g=10m/s2)10．如圖所示，繃緊的傳送帶始終保持著大小為v=4m/s的速度水平勻速運(yùn)動(dòng)，一質(zhì)量m=1kg的物塊無初速度地放到皮帶A處，物塊與皮帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，A、B之間距離為x=6m，求（1）物塊從A運(yùn)動(dòng)到B的過程中摩擦力對(duì)物塊做功多少？（2）皮帶克服摩擦力做的功是多少？（g=10m/s2）11．一物體靜止在足夠大的水平地面上，從t=0時(shí)刻開始，物體受到一個(gè)方向不變、大小呈周期性變化的水平力為F的作用，力F的大小與時(shí)間的關(guān)系和物體在0～6s內(nèi)的速度與時(shí)間的關(guān)系分別如圖甲、乙所示．取g=10m/s2，求（1）物體的質(zhì)量和物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；（2）65s內(nèi)力F對(duì)物體所做的功．高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第22課時(shí)）機(jī)械能②班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________一、雙基回顧：1．功率：功跟完成這些功所用時(shí)間的比值．功率是表征_______________的物理量．單位：W，kW，1W=1J/s=1N·m/s，1kW=l×103W．2．公式：(1)定義式____________，一般計(jì)算的是t時(shí)間內(nèi)的_________功率．(2)計(jì)算式(功率與速度的關(guān)系)____________，θ為F與v的夾角．若v是平均速度，則P為____________；若v是瞬時(shí)速度，則P為____________．3．對(duì)功率公式P=Fv的理解和討論：(1)要求F的方向與v的方向(運(yùn)動(dòng)方向)____________；(2)主要用于交通機(jī)械和起重機(jī)械，此時(shí)P指的是發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率．若P保持恒定，則_____________________；若F保持恒定，則________________________．4．交通機(jī)械的兩種啟動(dòng)方式(1)在額定功率P下啟動(dòng)：機(jī)車以恒定功率啟動(dòng)，若運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力f不變，隨著v的逐漸增大，牽引力逐漸減小，機(jī)車的加速度在逐漸減小．即機(jī)車啟動(dòng)后先做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)．(2)在恒定加速度a下啟動(dòng)：機(jī)車以恒定的加速度啟動(dòng)時(shí)．開始牽引力F=f+ma不變，當(dāng)其速度增大到一定值時(shí)，其功率P達(dá)到最大值，下面的過程與上述(1)一樣．即機(jī)車啟動(dòng)后先做勻加速運(yùn)動(dòng)，后做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，再做勻速運(yùn)動(dòng)．注意兩個(gè)過程v-t圖象的區(qū)別．二、過關(guān)練習(xí)：1．以恒力F推一物體，使它在粗糙水平面上沿力的方向滑行一段距離，力F所做的功是W1，平均功率是P1．若以相同的力F推動(dòng)該物體，使它在光滑水平面上滑行相同的距離，此時(shí)力F所做的功是W2，平均功率是P2，則 （ ）A．W1=W2，P1<P2 B．W1=W2，P1>P2C．W1>W2，P1=P2 D．W1>W2，P1<P22．質(zhì)量相等的A、B兩球，從同一高度h同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，A做平拋運(yùn)動(dòng)，B做自由落體運(yùn)動(dòng)，則 （ ）A．下落過程重力對(duì)兩球做功相等B．兩球落地時(shí)動(dòng)能相等C．下落過程中，在相同時(shí)刻，兩球重力的功率始終相同D．下落過程，兩球重力的平均功率相同3．關(guān)于汽車在水平路上運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的是 （ ）A．汽車啟動(dòng)后以額定功率行駛，在速率達(dá)到最大以前，加速度是在不斷增大的B．汽車啟動(dòng)后以額定功率行駛，在速度達(dá)到最大以前，牽引力應(yīng)是不斷減小的C．汽車以最大速度行駛后．若要減小速度，可減小牽引功率行駛D．汽車以最大速度行駛后，若再減小牽引力，速率一定減小4．飛行員進(jìn)行素質(zhì)訓(xùn)練時(shí)，抓住秋千桿由水平狀態(tài)開始下擺，到達(dá)豎直狀態(tài)的過程中(圖)，飛行員受重力的瞬時(shí)功率的變化情況是（ ）A．一直增大 B．一直減?。瓹．先增大后減小 D．先減小后增大5．一輛汽車從靜止開始做加速直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)中保持牽引功率不變，行駛10s，速度達(dá)到10m/s，則汽車在這段時(shí)間行駛的距離A．一定大于50m B．一定小于50mC．一定等于50m D．可能等于50m6．質(zhì)量為m的汽車行駛在平直公路上，在運(yùn)動(dòng)中所受阻力不變，當(dāng)汽車的加速度為a、速度為v時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P1；當(dāng)功率為P2時(shí)，汽車行駛的最大速度為 （ ）A． B． C． D．7．如圖所示，A、B兩物體用一根跨過定滑輪的細(xì)繩相連，置于固定斜面體的兩個(gè)斜面上的相同高度，處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩斜面的傾角分別為37°和53°，若不計(jì)摩擦，剪斷細(xì)繩后，下列說法中正確的是 （ ）A．兩物體著地時(shí)的速度可能相同B．兩物體著地時(shí)的動(dòng)能一定相同C．兩物體著地時(shí)的機(jī)械能一定不同D．兩物體著地時(shí)所受重力的功率一定相同8．質(zhì)量為m的物體始終相對(duì)斜面靜止，斜面傾角為α，如圖所示，下面說法中正確的是（）αA．若斜面向右勻速移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊沒有做功αB．若斜面向上勻速移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物體做功mgsC．若斜面向左以加速度a移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功masD．若斜面向下以加速度a移動(dòng)距離s，斜面對(duì)物塊做功m(g+a)s9．車在平直公路上行駛，前一段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率恒為P1，后一段時(shí)間內(nèi)的功率恒為P2．已知在兩段時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)做功相等，則在全部時(shí)間內(nèi)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率為多大?10．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為60kW，汽車的質(zhì)量為4t，當(dāng)它行駛在坡度為0.02的長(zhǎng)直公路上時(shí)，所受阻力為車重的0.1倍(取g=10m/s2)．問：（1）汽車所能達(dá)到的最大速度vmax多大?（2）若汽車從靜止開始以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，則此過程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?（3）當(dāng)汽車勻加速行駛的速度達(dá)到最大值時(shí)，汽車做功多少?（4）在10s末汽車的瞬時(shí)功率為多大?11．滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)非常刺激的水上運(yùn)動(dòng)．研究表明，在進(jìn)行滑板運(yùn)動(dòng)時(shí)，水對(duì)滑板的作用力FN垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率(水可視為靜止)．某次運(yùn)動(dòng)中，在水平牽引力作用下，當(dāng)滑板和水面的夾角θ=37°時(shí)(如圖)，滑板做勻速直線運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的k=54kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為108kg．試求(重力加速度g取10m/s2，sin37°取，忽略空氣阻力)（1）水平牽引力的大??；（2）滑板的速率；（3）水平牽引力的功率．高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第23課時(shí)）機(jī)械能③功、功率綜合班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________1．如圖所示，質(zhì)量為m的小球A沿高度為h、傾角為θ的光滑斜面以初速v0滑下．另一質(zhì)量與A相同的小球B自相同高度由靜止落下，結(jié)果兩球同時(shí)落地。下列說法正確的是（）A．重力對(duì)兩球做的功相同B．落地前的瞬間A球的速度大于B球的速度C．落地前的瞬間A球重力的瞬時(shí)功率大于B球重力的瞬時(shí)功率D．兩球重力的平均功率相同2．從空中某點(diǎn)以速度V0水平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的石塊，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)石塊的速度大小V=2V0時(shí)，石塊所受重力做功的瞬時(shí)功率為 （ ）A．2mgV0 B．V0 C．V0 D．mgV03．一個(gè)小孩站在船頭，按圖示兩種情況用同樣大小的力拉繩，經(jīng)過相同的時(shí)間t(船未碰撞)，小孩所做的功W1、W2及在時(shí)間t內(nèi)小孩拉繩的功率P1、P2的關(guān)系為 （ ）A．W1>W2，P1=P2 B．W1=W2，P1=P2C．W1<W2，P1<P2 D．W1<W2，P1=P24．汽車由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，速度達(dá)到v0的過程中平均速度為v1；若汽車由靜止開始以額定功率行駛，速度達(dá)到v0的過程中的平均速度為v2，且兩次歷時(shí)相同，則（）A．v1=v2 B．v1>v2 C．v1<v2 D．條件不足，無法判斷5．一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用，在一段時(shí)間內(nèi)的速度隨時(shí)間變化情況如圖甲所示．則拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能是圖乙中的(g取10m/s2) （ ）6．如圖所示，固定的光滑豎直桿上套著一個(gè)滑塊，用輕繩系著滑塊繞過光滑的定滑輪，以大小恒定的拉力F拉繩，使滑塊從A點(diǎn)起由靜止開始上升．若從A點(diǎn)上升至B點(diǎn)和從B點(diǎn)上升至C點(diǎn)的過程中拉力F做的功分別為W1、W2，圖中．則 （ ）A．W1>W2 B．W1<W2C．W1=W2 D．以上三種情況都有可能．7．如圖所示，將質(zhì)量為m的小球以初速度v0從A點(diǎn)水平拋出，正好垂直于斜面落在斜面上B點(diǎn)．已知斜面的傾角為α，那么（1）小球落到斜面上B點(diǎn)時(shí)重力做功的瞬時(shí)功率是多少?（2）小球從A到B過程中重力做功的平均功率是多少?8．人在劇烈運(yùn)動(dòng)或從平原地區(qū)初入高原時(shí)，肌肉處于暫時(shí)相對(duì)缺氧，于是出現(xiàn)無氧呼吸，跳繩比賽是一種較劇烈的運(yùn)動(dòng)，某同學(xué)質(zhì)量為50kg，他每分鐘跳繩120次，假定每次跳躍中，腳與地接觸時(shí)間是跳躍時(shí)間的3/5，運(yùn)動(dòng)過程中測(cè)得他的心跳每分鐘140次，血壓平均3×104Pa，已知心跳一次約輸送10－4m3的血液，平時(shí)心臟平常工作的平均功率為1.5W，求：（1）該同學(xué)騰空高度約多大？（2）跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率多大？（3）他的心臟工作時(shí)的平均功率提高了多少倍？（g=10m/s2）9．人在A點(diǎn)拉著繩通過一定滑輪吊起質(zhì)量m=50kg的物體，如圖所示．開始繩與水平方向夾角為60°，當(dāng)人勻速提起重物由A點(diǎn)沿水平方向運(yùn)動(dòng)x=2m而到達(dá)B點(diǎn)時(shí)繩與水平方向成30°角．求人對(duì)繩的拉力做的功．10．如圖所示，質(zhì)量為M的汽車通過質(zhì)量不計(jì)的繩索，拖著質(zhì)量為m的車廂(可作為質(zhì)點(diǎn))在水平地面上由靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)．已知汽車和車廂在水平地面上行駛過程中受到地面的阻力大小與壓力成正比，比例常數(shù)均為μ，汽車和車廂之間的繩索與水平地面間的夾角為θ，汽車的額定功率為P，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力．為使汽車能盡快地加速到最大速度又能使汽車和車廂始終保持相對(duì)靜止．問：（1）汽車所能達(dá)到的最大速度為多少?（2）汽車能達(dá)到的最大加速度為多少?（3）汽車以最大加速度行駛的時(shí)間為多少?高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第24課時(shí)）動(dòng)能定理（一）班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________一、雙基回顧：1．動(dòng)能（1）概念：一個(gè)物體能夠?qū)ν庾龉Γ覀兙驼f物體具有能量．能量可以有不同形式，物體由于運(yùn)動(dòng)而具的能叫動(dòng)能．動(dòng)能是一個(gè)描述物體運(yùn)動(dòng)的________量．動(dòng)能是______量．（2）表達(dá)式：Ek=______．2．動(dòng)能定理（1）內(nèi)容：外力對(duì)物體____________等于物體____________，叫動(dòng)能定理。（2）表達(dá)式：________________________。（3）應(yīng)用動(dòng)能定理應(yīng)注意①明確研究對(duì)象及研究過程；②明確物體所受的各力的功的大小及其正、負(fù)，找出始末狀態(tài)速度；③總功應(yīng)是各個(gè)力做功的______和；動(dòng)能的變化量△Ek應(yīng)為__________減去_________。④有些力在運(yùn)動(dòng)過程中不是始終都存在，要分析清楚其做功情況，同時(shí)注意動(dòng)能定理應(yīng)用在哪一物理過程。3．正確理解動(dòng)能概念（1）動(dòng)能是狀態(tài)量，一定質(zhì)量的物體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)確定時(shí)，動(dòng)能有唯一確定值。速度改變時(shí)，動(dòng)能不一定改變；但動(dòng)能改變時(shí)，速度一定改變。（2）動(dòng)能具有相對(duì)性，由于速度與參考系選取有關(guān)，故Ek也與參考系有關(guān)，一般以地球?yàn)閰⒖枷怠?．正確理解動(dòng)能定理（1）公式中W表示合外力做的功，若物體受多力作用，應(yīng)求出各個(gè)力的功。（2）動(dòng)能定理的研究對(duì)象是單一物體或物體系。（3）動(dòng)能定理不僅適用于物體做直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)；不僅適用于恒力做功，也適用于變力做功。（4）若物體運(yùn)動(dòng)的過程包含幾個(gè)不同過程，應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)，可以分段考慮，也可以將全過程作為一個(gè)整體來考慮。二、過關(guān)練習(xí)1．關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力、合外力做功和動(dòng)能變化的關(guān)系，下列說法中正確的是（）A．如果物體所受的合外力為零，則合外力對(duì)物體做的功一定為零B．如果合外力對(duì)物體所做的功為零，則合外力一定為零C．物體在合外力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定變化D．物體的動(dòng)能不變，所受的合外力必定為零2．一個(gè)物體在運(yùn)動(dòng)過程中始終受到的合外力不為零，那么 （ ） A．物體的速度始終在變化 B．物體的動(dòng)能可能不發(fā)生變化 C．物體的機(jī)械能一定不守恒 D．物體所做的運(yùn)動(dòng)一定是勻變速運(yùn)動(dòng)3．人在h高處拋出一個(gè)質(zhì)量為m的小球，落地時(shí)小球的速度為v，不計(jì)空氣阻力，人對(duì)小球做功是 （ ）A．mv2 B．mgh+mv2 C．mgh－mv2 D．mv2－mgh4．一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起，在滑塊上作用一向右的水平力，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊的速度方向改為向右，大小為4m/s，在這段時(shí)間里水平力做的功為 （ ）A．0J B．8J C．16J D．32J5．有兩個(gè)物體a和b，其質(zhì)量分別為ma和mb，且ma>mb，它們的初動(dòng)能相同，若a和b分別受到不變的阻力Fa和Fb的作用，經(jīng)過相同的時(shí)間停下來，它們的位移分別為sa和sb，則 （）A．Fa>Fb且sa<sb B．Fa<Fb且sa>sbC．Fa<Fb且sa<sb D．Fa>Fb且sa>sb6．電梯質(zhì)量為M，它的水平地板上放置一質(zhì)量為m的物體，電梯在鋼索的拉力作用下由靜止開始豎直向上加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)上升高度為H時(shí)，電梯的速度達(dá)到v，則在這段過程中，以下說法正確的是 （）電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功等于mv2/2電梯地板對(duì)物體的支持力所做的功大于mv2/2鋼索的拉力所做的功等于Mv2/2+MgH鋼索的拉力所做的功大于Mv2/2+MgH7．如圖所示，質(zhì)量相等的物體分別從斜面AC和BC的頂端，由靜止開始滑下，物體與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，設(shè)物體滑到斜面底端時(shí)的動(dòng)能分別為EKA和EKB，下滑過程中克服摩擦力所做的功分別為WB和WA，則 （） A．EKA＞EKB，WA＝WB B．EKA＝EKB，WA＞W(wǎng)B C．EKA＜EKB，WA＞W(wǎng)B D．EKA>EKB，WA＞W(wǎng)B8．質(zhì)量m=10kg的物體靜止在光滑水平面上，先在水平推力F1=40N的作用下移動(dòng)距離s1=5m，然后再給物體加上與F1反向、大小F2=10N的水平阻力，物體繼續(xù)向前移動(dòng)s2=4m，此時(shí)物體的速度大小為多大？9．物體從高為0.8m的斜面頂端以7m/s的初速度下滑，滑到底端時(shí)速度恰好為零，欲使此物體由底端上滑恰好到達(dá)頂端，物體開始上滑的初速度為多大？10．在光滑斜面的底端靜置一個(gè)物體，從某時(shí)刻開始有一個(gè)沿斜面向上的恒力F作用在物體上，使物體沿斜面向上滑去，經(jīng)一段時(shí)間突然撤去這個(gè)力，又經(jīng)過相同的時(shí)間物體又返回斜面的底部，且具有120J的動(dòng)能，則（1）恒力F對(duì)物體所做的功為多少？（2）撤去恒力F時(shí)，物體具有的動(dòng)能為多少？高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第25課時(shí)）動(dòng)能定理（二）班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________一、雙基回顧：1．應(yīng)用動(dòng)能定理求變力的功物體在變力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，力的功可由動(dòng)能定理求解，分析物體的受力特點(diǎn)，明確初末狀態(tài)的速度，是解題關(guān)鍵。2．用動(dòng)能定理處理單個(gè)物多過程運(yùn)動(dòng)問題多過程運(yùn)動(dòng)問題用動(dòng)能定理解最能體現(xiàn)其優(yōu)越性．因?yàn)榧词故莿蜃兯僦本€運(yùn)動(dòng)，每個(gè)過程也要列一個(gè)牛頓定律方程和一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，然后解這個(gè)方程組．但是如果用動(dòng)能定理解題時(shí)．最多每個(gè)過程列一個(gè)方程．在不涉及中間量時(shí)還可以把多個(gè)過程合并。二、過關(guān)練習(xí)1．質(zhì)量為1kg的物體在水平面上滑行，其動(dòng)能隨位移變化的情況如圖所示，取g=10m/s2，則物體滑行過程中受到的合外力為（ ）A．2N B．0.5NC．50N D．25N2．以速度v飛行的子彈先后穿透兩塊平行放置的由同種材料制成的固定金屬板，若子彈穿透兩塊金屬板后的速度分別變?yōu)?.8v和0.6v，則兩塊金屬板的厚度之比為（ ）A．1：1 B．9：7 C．8：6 D．16：93．一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時(shí)，物體的速度是2m/s，下列說法中錯(cuò)誤的是(取g=10m/s2) （ ）A．提升過程中手對(duì)物體做功12J B．提升過程中合外力對(duì)物體做功12JC．提升過程中手對(duì)物體做功2J D．提升過程中物體克服重力做功10J4．用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸吊著一質(zhì)量為m的小球，小球在始終保持水平拉力F的作用下，從最低位置緩慢移到繩偏離豎直方向θ位置，在此過程中拉力做功為 （ ）A．mgLcosθ B．mgL(1－cosθ) C．FLsinθ D．FLcosθ5．在平直公路上。汽車由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度達(dá)到某一值時(shí)，立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后滑行至停止，其v一t圖像如圖所示，汽車牽引力為F，運(yùn)動(dòng)過程中所受的摩擦阻力恒為f，全過程中牽引力所做的功為W1，克服摩擦阻力所做的功為W2，則下列關(guān)系中正確的是 （ ）A．F：f=1：3． B．F：f=4：1C．W1：W2=l：1 D．W1：W2=l：36．如圖所示，ABCD是一個(gè)盆式容器，盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧，BC為水平的，其距離d=0.50m，盆邊緣的高度為h=0.30m，在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止出發(fā)下滑，已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的，而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.10，小物塊在盆內(nèi)來回滑動(dòng)，最后停下來，則停的地點(diǎn)到B的距離為（）A．0.50m B．0.25mC．0.10m D．07．如圖所示，物體自傾角為θ、長(zhǎng)為L(zhǎng)的斜面頂端由靜止開始滑下，到斜面底端時(shí)與固定擋板發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞時(shí)無機(jī)械能損失．碰后物體又沿斜面上升，若到最后停止時(shí)，物體總共滑過的路程為s，則物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為（ ）A． B． C． D．8．質(zhì)量為m的小球被系在輕繩的一端，在豎直平面內(nèi)做半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng)．運(yùn)動(dòng)過程中．小球受到空氣阻力的作用，在某一時(shí)刻小球通過軌道最低點(diǎn)時(shí)繩子的拉力為7mg，此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)．轉(zhuǎn)過半個(gè)圓周恰好通過最高點(diǎn)，則此過程中小球克服阻力所做的功為（）A．mgR B． C． D．9．如圖所示，AB是傾角為θ的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點(diǎn)與圓弧相切，圓弧的半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的物體（可以看作質(zhì)點(diǎn)）從直軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運(yùn)動(dòng)。已知P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求：（1）物體做往返運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過程中，在AB軌道上通過的總路程；（2）最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時(shí)，對(duì)圓弧軌道的壓力。10．如圖所示，滑塊從固定在豎直平面內(nèi)的1/4圓軌道的頂端A下滑，圓軌道半徑為R。（1）若軌道是光滑的，滑塊由靜止開始從A滑下，滑塊經(jīng)過圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)速度多大?（2）若軌道是光滑的，滑塊下滑至B點(diǎn)時(shí)其速度為(1)所求結(jié)果的2倍．求滑塊從A點(diǎn)開始下滑時(shí)其初速度多大?（3）若滑塊從A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑到B點(diǎn)時(shí)的速度只有(1)所求結(jié)果的1／4，求滑塊下滑過程中克服阻力做功為多少?高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第26課時(shí)）勢(shì)能班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________一、雙基回顧：1．重力勢(shì)能(1)定義：地球上的物體具有_______________，叫做重力勢(shì)能．Ep=mgh注意：①重力勢(shì)能是地球和物體組成的系統(tǒng)共有的，而不是物體單獨(dú)具有的．h為重心相對(duì)參考平面的高度②重力勢(shì)能的大小和零勢(shì)能面的選取有關(guān)，具有相對(duì)性．③重力勢(shì)能是標(biāo)量，但有正有負(fù)，物體在參考平面以上,重力勢(shì)能為正，反之為負(fù)．(2)重力做功的特點(diǎn)重力做功只決定于____________________注意：重力做功不引起物體機(jī)械能的變化．(3)重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系重力做功等于重力勢(shì)能增量的負(fù)值，即________________2．彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能指物體____________________．彈性勢(shì)能的大小與彈簧的形變量及彈簧的勁度系數(shù)有關(guān)，彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)越大，彈簧的彈性勢(shì)能越大．如果同一彈簧彈性形變的量值相等，彈簧的彈性勢(shì)能也相等．3．正確理解重力勢(shì)能的相對(duì)性與重力勢(shì)能變化的絕對(duì)性（1）重力勢(shì)能是一個(gè)相對(duì)量，它的數(shù)值與參考平面的選擇相關(guān)．如果物體的重心在參考平面上，物體的重力勢(shì)能為零；在參考平面上方，重力勢(shì)能為正值；存參考平面下方，重力勢(shì)能為負(fù)值．但重力勢(shì)能的變化與所選擇的參考平面無關(guān)·（2）重力勢(shì)能變化的不變性(絕對(duì)性)盡管重力勢(shì)能的大小與參考平面的選擇有關(guān)，但重力勢(shì)能的變化量與參考平面的選擇無關(guān)，這體現(xiàn)了它的不變性(絕對(duì)性)。二、過關(guān)練習(xí)：1．關(guān)于重力勢(shì)能與重力做功．下列說法中正確的是 （ ）A．物體克服重力做的功等于重力勢(shì)能的增加B．在同一高度，將物體以初速度v0向不同的方向拋出，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(shì)能一定相等C．重力勢(shì)能等于零的物體，不可能對(duì)別的物體做功D．用手托住一個(gè)物體勻速上舉時(shí)，手的支持力做的功等于克服重力的功與物體所增加的重力勢(shì)能之和2．在高處的某一點(diǎn)將兩個(gè)重力相同的小球以相同的速率v0分別豎直上拋和豎直下拋，下列結(jié)論正確的是(不計(jì)空氣阻力) （ ）A．從拋出到剛著地，重力對(duì)兩球所做的功相等B．從拋出到剛著地，重力分別對(duì)兩球做的總功都是正功C．從拋出到剛著地，重力對(duì)兩球的平均功率相等D．兩球剛著地時(shí)，重力的瞬時(shí)功率相等3．如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為M的物體放在水平地面上，物體上方安裝一個(gè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)用手拉著彈簧上端的P點(diǎn)緩慢向上移動(dòng)，直到物體離開地面一段距離．在這一過程中，P點(diǎn)的位移(開始時(shí)彈簧為原長(zhǎng))是H，則物體重力勢(shì)能增加了 （ ）A．MgH B．MgH+ C．MgH－ D．MgH－4．跳傘運(yùn)動(dòng)員在剛跳離飛機(jī)、其降落傘尚未打開的一段時(shí)間內(nèi)，下列說法中正確的是（）A．空氣阻力做正功 B．重力勢(shì)能增加C．動(dòng)能增加 D．空氣阻力做負(fù)功．5．兩個(gè)底面積都是S的圓桶，放在同一水平面上，桶內(nèi)裝水，水面高度分別為h1和h2，如圖所示．已知水的密度為ρ，現(xiàn)把連接兩桶的閥門打開，最后兩桶水面高度相等，則在這過程中重力做的功等于（ ）A． B．C． D．6．如圖所示，繞過定滑輪的繩子，一端系一質(zhì)量為10kg的物體A，另一端被人握住，最初繩沿豎直方向，手到滑輪距離為3m．之后人握住繩子向前運(yùn)動(dòng)，使物體A勻速上升，則在人向前運(yùn)動(dòng)4m的過程中．對(duì)物體A做的功為__________J，重力勢(shì)能的增量為__________J．(繩的質(zhì)量、繩與輪摩擦、空氣阻力均不計(jì))7．如圖所示，一質(zhì)量m=0.5kg的米尺，放在水平桌面上。一端伸出桌面d=20cm．現(xiàn)用手緩緩下壓伸出的B端，直到另一端A抬起24cm，在這過程中，尺的重力勢(shì)能增加___________J，手對(duì)尺做功_____________J．8．質(zhì)量為50kg的男孩在距離河面40m高的橋上做“蹦極跳”，未拉伸前長(zhǎng)度AB為15m的彈性繩一端縛著他的雙腳，另一端則固定在橋上的A處，如圖所示．男孩從橋面下墜，在C點(diǎn)時(shí)速度最大．達(dá)到水面上的一點(diǎn)D時(shí)速度恰為零．假定繩在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中遵守胡克定律。不計(jì)空氣阻力、男孩的大小和繩的重力(取g=10m/s2)．（1）當(dāng)男孩在D點(diǎn)時(shí)，求繩所儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能；（2）繩的勁度系數(shù)是多少?（3）就男孩在AB、BC、CD期間的運(yùn)動(dòng)，試討論作用于男孩的力．高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第27課時(shí)）機(jī)械能守恒概念及簡(jiǎn)單應(yīng)用班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________一、雙基回顧：1．機(jī)械能物體的動(dòng)能和勢(shì)能之和稱為物體的機(jī)械能．機(jī)械能包括_________________________。2．機(jī)械能守恒定律(1)推導(dǎo)W總=WG+WG外=Ek2－Ek1．如果WG外=0，則WG=Ek2－Ek1所以Ep1+Ek1=Ep2+Ek2(2)內(nèi)容：____________________________________．(3)機(jī)械能守恒的條件：_________________________________．只有重力做功時(shí)，對(duì)應(yīng)動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化；只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時(shí)，對(duì)應(yīng)系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化．(4)機(jī)械能守恒常見三種表達(dá)式．①Ek1+Ep1=Ek2+Ep2，即__________________________________________．②△Ek=－△Ep，或△Ep=－△Ek，即______________________________．③△EA=－△EB，即_____________________________________________．3．正確理解機(jī)械能守恒的條件（1）對(duì)某一物體，若只有重力做功，其他力不做功(或其他力做功的代數(shù)和為零)，則該物體的機(jī)械能守恒。（2）對(duì)某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，也沒有轉(zhuǎn)化成其他形式的能（如內(nèi)能），則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，對(duì)于某個(gè)物體系統(tǒng)包括外力和內(nèi)力，只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，其他力不做功或者其他力做功的代數(shù)和等于零，則該系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，也就是說重力做功或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功不能引起機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，只能使系統(tǒng)內(nèi)的動(dòng)能和勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化。（3）對(duì)一些繩子突然繃緊，物體間碰撞后合在一起等情況，除非題目特別說明，機(jī)械能必定不守恒。二、過關(guān)練習(xí)：1．如圖所示，質(zhì)量為m的小球從桌面向上以速度v0豎直拋出，桌面離地面高為h，小球能到達(dá)離地面高為H處，若以桌面為重力勢(shì)能的零參考平面，不計(jì)空氣阻力，則小球落地時(shí)機(jī)械能為 （ ）A．mgH B．C．mg(H+h) D．mg(H－h(huán))2．下列運(yùn)動(dòng)物體中，機(jī)械能守恒的有 （ ）A．物體沿斜面勻速下滑B．物體沿豎直平面內(nèi)的圓形軌道做勻速圓周運(yùn)動(dòng)C．跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落D．沿光滑曲面自由下滑的木塊3．下列說法中正確的是 （ ）A．外力對(duì)物體做功為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒B．物體所受的合外力恒定不變，它的機(jī)械能可能守恒C．物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)械能一定守恒D．物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)械能可能守恒4．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)，Ek代表動(dòng)能，Ep代表勢(shì)能，h代表下落的距離，以水平地面為零勢(shì)能面．下列所示圖象中，能正確反映各物理量之間的關(guān)系的是 （ ）5．圖中的四個(gè)選項(xiàng)，木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng)，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示．圖A、B、D中的木塊向下運(yùn)動(dòng)，圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng)．在這四幅圖所示的運(yùn)動(dòng)過程中，機(jī)械能守恒的圖是 A B C D6．如圖所示，通過定滑輪懸掛兩個(gè)質(zhì)量分別為m1、m2(m1>m2)的物體A、B，不計(jì)繩子質(zhì)量、繩子與滑輪間的摩擦，在A向下運(yùn)動(dòng)一段距離的過程中，下列說法正確的是A．A勢(shì)能的減少量等于B動(dòng)能的增加量B．A勢(shì)能的減少量等于B勢(shì)能的增加量C．A機(jī)械能的減少量等于B機(jī)械能的增加量D．A機(jī)械能的減少量大于B機(jī)械能的增加量7．如圖所示，長(zhǎng)度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架，分別在圖中位置固定質(zhì)量為2m的小球A以及質(zhì)量為m的小球B，支架懸掛在O點(diǎn)，可繞過O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)．開始時(shí)O點(diǎn)與B的連線與地面相垂直，放手后支架開始運(yùn)動(dòng)，在不計(jì)任何阻力的情況下，下列說法中正確的是A．A球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零B．A球機(jī)械能的減少量等于B球機(jī)械能的增加量C．B球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度D．當(dāng)支架從左向右返回?cái)[動(dòng)時(shí)，A球一定能回到起始高度8．以初速度v0豎直上拋一個(gè)物體，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)物體的速度減為初速度一半時(shí)的高度是 （ ）A． B． C． D．9．如圖所示，兩個(gè)3/4圓弧軌道固定在水平地面上，半徑R相同。甲軌道由金屬凹槽制成，乙軌道由金屬網(wǎng)管制成，均可視為光滑軌道．在兩軌道右側(cè)的正上方分別將金屬小球A和B由靜止釋放，小球距離地面的高度分別用hA和hB表示．對(duì)于下列說法正確的是()A．若hA=hB≥2R，則兩小球都能沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)B．若hA=hB=3R/2，由于機(jī)械能守恒，兩小球在軌道中上升的最大高度均為3R/2C．適當(dāng)調(diào)整hA和hB，均可使兩小球從軌道最高點(diǎn)飛出后，恰好落在軌道右端口處D．若使小球滑軌道運(yùn)動(dòng)并且從最高點(diǎn)飛出，A小球的最小高度為10．如圖所示，質(zhì)量m=5kg的小球系于彈簧的一端，套在光滑豎直圓環(huán)上，彈簧的另一端固定在環(huán)上的A點(diǎn)，環(huán)半徑R=0.5m，彈簧原長(zhǎng)l0=R=0.5m．當(dāng)球從圖中位置C滑至最低點(diǎn)B時(shí)，測(cè)得vB=3m/s，則在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep為多少？11．如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，有一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R．一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑．然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)．要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg(,g為重力加速度)．求物塊初始位置相對(duì)圓形軌道底部的高度h的取值范圍．12．如圖所示，總長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過一個(gè)光滑的輕質(zhì)滑輪，開始時(shí)底端相齊．當(dāng)略有拉動(dòng)時(shí)其一端下落，則鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間速度多大?高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第28課時(shí)）機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系①班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________一、雙基回顧1．功能關(guān)系（1）內(nèi)容：功是能量____________的量度。即做了多少功就有多少____________發(fā)生了變化，而且能的轉(zhuǎn)化必通過____________來實(shí)現(xiàn)。（2）具體情況①重力做功：____________和其他能相互轉(zhuǎn)化。②彈簧彈力做功：____________和其他能相互轉(zhuǎn)化。③滑動(dòng)動(dòng)摩擦力做功：機(jī)械能轉(zhuǎn)化為____________。④電場(chǎng)力做功：____________和其他能相互轉(zhuǎn)化。⑤安培力做功：____________和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化。2．能量轉(zhuǎn)化和守恒定律（1）內(nèi)容：能量既不會(huì)消滅，也不會(huì)創(chuàng)生。它只能從一種形式____________為另一種形式，或者從一個(gè)物體____________到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量____________。（2）理解①某種形式的能減少，一定存在另一種形式的能____________。且減少量和增加量________。②某個(gè)物體的能量減少，一定存在另一個(gè)物體的能量____________，且減少量和增加量____________。這是應(yīng)用能量守恒定律列方程式的兩條基本思路。3．常見的功與能量轉(zhuǎn)化的對(duì)應(yīng)關(guān)系（1）合外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能的改變。（即動(dòng)能定理）合外力做正功，動(dòng)能增加；合外力做負(fù)功，動(dòng)能減少。（2）重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的改變。重力做多少正功，重力勢(shì)能減少多少；重力做多少負(fù)功，重力勢(shì)能增加多少。（3）彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的改變。彈力做多少正功，彈性勢(shì)能減少多少；彈力做多少負(fù)功，彈性勢(shì)能增加多少。（4）除重力或彈簧彈力以外的其他力的功與物體機(jī)械能的增量相對(duì)應(yīng)，即。①除重力或彈簧彈力以外的其他力的功與物體的機(jī)械能就增加多少。②除重力或彈簧彈力以外的其他力做多少負(fù)功，物體的機(jī)械能就減少多少。③除重力或彈簧彈力以外的其他力不做功，物體的機(jī)械能守恒。（5）電場(chǎng)力做功與電勢(shì)能變化的關(guān)系電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減少；電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增加。（6）安培力做正功，電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能；克服安培力做功，其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能。二、過關(guān)練習(xí)1．行駛中的汽車制動(dòng)后滑行一段距離后停下；流星在夜空中墜落并發(fā)出明亮的火焰；降落傘在空中勻速下降；條形磁鐵在下落過程中穿過閉合線圈，線圈中產(chǎn)生電流。上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過程是 （ ）A．物體克服阻力做功 B．物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量C．物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 D．物體的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量2．一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時(shí)，物體的速度是2m/s，下列說法中錯(cuò)誤的是（g取10m/s2） （ ）A．提升過程中手對(duì)物體做功12J B．提升過程中合外力對(duì)物體做功2JC．提升過程中合外力對(duì)物體做功12J D．提升過程中物體克服重力做功10J3．滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底端向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)速率變?yōu)関2，且v2<v1。若滑塊向上運(yùn)動(dòng)的位移中點(diǎn)為A，取斜面底端重力勢(shì)能為零，則 （ ）A．上升時(shí)機(jī)械能減小，下降時(shí)機(jī)械能增大B．上升時(shí)機(jī)械能減小，下降時(shí)機(jī)械能也減小C．上升過程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)上方D．上升過程中動(dòng)能和勢(shì)能相等的位置在A點(diǎn)下方4．如圖，卷揚(yáng)機(jī)的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動(dòng)．在移動(dòng)過程中，下列說法正確的是 （ ）A．F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和B．F對(duì)木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C．F對(duì)木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢(shì)能D．F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力做的功之和5．如圖所示，木塊a放在木塊b上左端，用力F將a拉到b的右端，第一次將b固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，生熱為Q1；第二次讓b可以在光滑地面上自由滑動(dòng)，這次F做的功為W2，生熱為Q2，則應(yīng)有 （ ）A．W1<W2,Q1=Q2 B．W1=W2,Q1=Q2C．W1<W2,Q1<Q2 D．W1=W2,Q1<Q26．一木塊靜止放在光滑水平面上，一顆子彈沿水平方向射入木塊，若子彈進(jìn)入木塊的最大深度為x1，與此同時(shí)木塊沿水平面移動(dòng)了距離x2，設(shè)子彈在木塊中受到摩擦阻力大小不變，則在子彈進(jìn)入木塊的過程中①子彈損失的動(dòng)能與木塊獲得的動(dòng)能之比為(x1+x2):x2②子彈損失的動(dòng)能與系統(tǒng)損失的動(dòng)能之比為(x1+x2):x1③木塊獲得的動(dòng)能與因系統(tǒng)變熱損失的動(dòng)能之比為x2:x1④木塊獲得的動(dòng)能與因系統(tǒng)變熱損失的動(dòng)能之比為x1:x2A．①②③ B．①②④ C．②③④ D．①③④7．一小滑塊放在斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑塊。小滑塊沿斜面運(yùn)動(dòng)了一段距離，若己知在這過程中，拉力F所做軾的大?。ń^對(duì)值）為A，斜面對(duì)滑塊的作用力做功的大小為B（絕對(duì)值）；重力做功的大小為C（絕對(duì)值）；空氣阻力做功大小為D（絕對(duì)值），當(dāng)用這些量表達(dá)時(shí)，小滑塊動(dòng)能改變等于__________，滑塊的重力勢(shì)能的改變?yōu)開__________，滑塊的機(jī)械能的改變等于___________。8．如圖所示，一物塊以150J的初動(dòng)能從斜面底端A沿斜面向上滑動(dòng)，到B時(shí)動(dòng)能減少100J，機(jī)械能減少30J，則第一次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的勢(shì)能為___________J．若物塊回到A時(shí)和擋板相碰無能量損失，則物塊第二次到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)的勢(shì)能為_________J．9．如圖所示，半徑為r、質(zhì)量不計(jì)的圓盤盤面與地面相垂直，圓心處有一個(gè)垂直盤面的光滑水平固定軸O，在盤的最右邊緣固定有一個(gè)質(zhì)量為m的小球A，在O點(diǎn)的正下方離O點(diǎn)處固定一個(gè)質(zhì)量也為m的小球B，放開盤讓其自由轉(zhuǎn)動(dòng)，問：（1）當(dāng)A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，兩小球的重力勢(shì)能之和減少了多少?（2）A球轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)的線速度多大?（3）在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中半徑r向左偏離豎直方向的最大角度是多少?10．電機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上（傳送帶足夠長(zhǎng)），若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，如圖所示，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，求：（1）小木塊的位移；（2）傳送帶轉(zhuǎn)過的路程；（3）小木塊獲得的動(dòng)能；（4）摩擦過程產(chǎn)生的摩擦熱；（5）電機(jī)帶動(dòng)傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的總能量。高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第29課時(shí)）機(jī)械能守恒定律、功能關(guān)系②班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________1．一個(gè)人把重物加速上舉到某一高度，下列說法正確的是 （ ）A．物體所受合外力對(duì)它所做的功等于它的動(dòng)能的增量．B．人對(duì)物體所做的功等于物體機(jī)械能的增量．C．人對(duì)物體所做的功和重力對(duì)物體所做的功的代數(shù)和等于物體機(jī)械能的增量．D．克服重力所做的功等于物體的重力勢(shì)能的增量．2．物體從斜面頂端由靜止開始下滑，當(dāng)它通過斜面上的中點(diǎn)M時(shí)，動(dòng)能為Ek，重力勢(shì)能減少了△Ep，械能減少了△E．若取斜面底端為零勢(shì)能處，物體在頂端時(shí)的機(jī)械能為E，則物體到達(dá)斜面底端時(shí)的動(dòng)能 （ ）A．E－2△E B．2△Ep－2△E C．2Ek D．E－2△Ep3．一物體沿固定斜面從靜止開始向下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t0滑至斜面底端已知在物體運(yùn)動(dòng)過程中物體所受的摩擦力恒定．若用F、v、s和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機(jī)械能，則下列圖象中可能正確的是（ ）4．如圖所示，一個(gè)滑雪運(yùn)動(dòng)員從左側(cè)斜坡距離坡底8m處自由滑下，當(dāng)下滑到距離坡底s1處時(shí)，動(dòng)能和勢(shì)能相等(以坡底為參考平面)；到坡底后運(yùn)動(dòng)員又靠慣性沖上斜坡(不計(jì)經(jīng)過坡底時(shí)的機(jī)械能損失)，當(dāng)上滑到距離坡底s2處時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和勢(shì)能又相等，上滑的最大距離為4m．關(guān)于這一程，下列說法中正確的是（ ）A．摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做的功等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的變化B．重力和摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)員所做的總功等于運(yùn)動(dòng)員動(dòng)能的變化C．s1<4m，s2>2m D．s1>4m，s2<2m5．江蘇省沙河抽水蓄能電站自2003年投入運(yùn)行以來，在緩解用電高峰電力緊張方面，取得了良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益．抽水蓄能電站的工作原理是，在用電低谷時(shí)(如深夜)，電站利用電網(wǎng)多余電能把水抽到高處蓄水池中，到用電高峰時(shí)，再利用蓄水池中的水發(fā)電．如圖所示，蓄水池(上游水庫)可視為長(zhǎng)方體，有效總庫容量(可用于發(fā)電)為V，蓄水后水位高出下游水面H，發(fā)電過程中上游水庫水位最大落差為d，統(tǒng)計(jì)資料表明，該電站年抽水用電為2.4×108kW·h，年發(fā)電量為1.8×108kW·h，則下列計(jì)算結(jié)果正確的是(水的密度為ρ，重力加速度為g，涉及重力勢(shì)能的計(jì)算均以下游水面為零勢(shì)能面) （ ）A．能用于發(fā)電的水的最大重力勢(shì)能B．能用于發(fā)電的水的最大重力勢(shì)能C．電站的總效率達(dá)75％D．該電站平均每天所發(fā)電能可供給一個(gè)大城市居民用電(電功率以105kW計(jì))約10h6．如圖所示，質(zhì)量為m的小球A、B、C用兩條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線相連，置于高為h的光滑水平面上，L>h，A球剛跨過桌邊，若A球B球相繼下落后，均不再反跳，求C球離開桌邊的速度大小多大？7．如圖所示，光滑圓柱被固定在水平平臺(tái)上，質(zhì)量為m1的小球用輕繩跨過圓柱與小球m2相連，開始時(shí)讓m1放在平臺(tái)上，兩邊繩豎直，兩球從靜止開始m1上升m2下降。當(dāng)m1上升到圓柱的最高點(diǎn)時(shí)，繩子突然斷了，發(fā)現(xiàn)m1恰能作平拋運(yùn)動(dòng)拋出，求m1/m2應(yīng)為多大？8．如圖所示，長(zhǎng)為l的細(xì)繩一端拴一質(zhì)量為m的小球，另一端固定在O點(diǎn)，在O點(diǎn)的正下方某處P點(diǎn)有一釘子，把線拉成水平．由靜止釋放小球，使線碰到釘子后恰能在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求P點(diǎn)的位置．9．如圖所示，傾角為θ的直角斜面體固定套水平地面上，其頂端固定有一輕質(zhì)定滑輪，輕質(zhì)彈簧和輕質(zhì)細(xì)繩相連，一端接質(zhì)量為m2的物塊B，物塊B放在地面上且使滑輪和物塊間的細(xì)繩豎直，一端連接質(zhì)量為m1的物塊A，物塊A放在逢溫斜面上的P點(diǎn)保持靜止，彈簧和斜面平行，此時(shí)彈簧具有的彈性勢(shì)能為Ep．不計(jì)定滑輪、細(xì)繩、彈簧的質(zhì)量，不計(jì)斜面、滑輪的摩擦，已知彈簧勁度系數(shù)為k，P點(diǎn)到斜面底端的距離為L(zhǎng)．現(xiàn)將物塊A緩慢斜向上移動(dòng)，直到彈簧剛恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)的位置，并由靜止釋放物塊A，當(dāng)物塊B剛要離開地面時(shí)，物塊A的速度即變?yōu)榱?，求：?）當(dāng)物塊B剛要離開地面時(shí)，物塊A的加速度；（2）在以后的運(yùn)動(dòng)過程中物塊A的最大速度的大小．10．風(fēng)能將成為21世紀(jì)大規(guī)模開發(fā)的一種可再生清潔能源．風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能(氣流的動(dòng)能)轉(zhuǎn)化為電能的裝置，其主要部件包括風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱、發(fā)電機(jī)等，如圖所示．（1）風(fēng)輪機(jī)葉片旋轉(zhuǎn)所掃過的面積為風(fēng)力發(fā)電機(jī)可接受風(fēng)能的面積．設(shè)空氣密度為ρ，氣流速度為v，風(fēng)輪機(jī)葉片長(zhǎng)度為r，求單位時(shí)間內(nèi)流向風(fēng)輪機(jī)的最大風(fēng)能Pm。在風(fēng)速和葉片數(shù)確定的情況下，要提高風(fēng)輪機(jī)單位時(shí)間接受的風(fēng)能，簡(jiǎn)述可采取的措施．（2）已知風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出電功率P與Pm成正比．某風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速v1=9m/s時(shí)能夠輸出電功率P1=540kW．我國(guó)某地區(qū)風(fēng)速不低于v2=6m/s的時(shí)間每年約為5000小時(shí)，試估算這臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在該地區(qū)的最小年發(fā)電量是多少千瓦時(shí)．高三物理自主學(xué)習(xí)講義（第30課時(shí)）實(shí)驗(yàn)1驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)2探究動(dòng)能定理班級(jí)___________學(xué)號(hào)___________姓名___________一、雙基回顧：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1．實(shí)驗(yàn)?zāi)康模候?yàn)證機(jī)械能守恒定律2．實(shí)驗(yàn)原理：在只有重力作用的自由落體運(yùn)動(dòng)中，物體的重力勢(shì)能和動(dòng)能可以互相轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能守恒方法1：若某一時(shí)刻物體下落的瞬時(shí)速度為v，下落高度為h，則應(yīng)有：，借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，測(cè)出重物某時(shí)刻的下落高度h和該時(shí)刻的瞬時(shí)速度v，即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．方法2：任意找兩點(diǎn)A、B，分別測(cè)出兩點(diǎn)的速度大小vA、vB以及兩點(diǎn)之間的距離d．若物體的機(jī)械能守恒，應(yīng)有△Ek=－△Ep．測(cè)定第n點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是：測(cè)出第n點(diǎn)的相鄰前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離xn和xn+1，由公式，或由3．實(shí)驗(yàn)器材鐵架臺(tái)(帶鐵夾)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，重錘(帶紙帶夾子)，紙帶數(shù)條，復(fù)寫紙片，導(dǎo)線，毫米刻度尺．除了上述器材外，還必須有學(xué)生電源(交流4～6V)．4．實(shí)驗(yàn)步驟（1）按方法2把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝在鐵架臺(tái)上，用導(dǎo)線把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與學(xué)生電源連接好．（2）把紙帶的一端在重錘上用夾子固定好，另一端穿過計(jì)時(shí)器限位孔，用手豎直提起紙帶使重錘?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近．（3）接通電源，松開紙帶，讓重錘自由下落．（4）重復(fù)幾次，得到3～5條打好點(diǎn)的紙帶．（5）在打好點(diǎn)的紙帶中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近2mm，且點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，在起始點(diǎn)標(biāo)上0，以后各依次標(biāo)1，2，3，……用刻度尺測(cè)出對(duì)應(yīng)下落高度h1、h2、h3、……（6）應(yīng)用公式計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的即時(shí)速度v1、v2、v3、……（7）計(jì)算各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的勢(shì)能減少量mgh和動(dòng)能的增加量，進(jìn)行比較5．注意事項(xiàng)（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器安裝時(shí)，必須使兩紙帶限位孔在同一豎直線上，以減小摩擦阻力．（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，需保持提紙帶的手不動(dòng)，待接通電源、讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作正常后才松開紙帶讓重錘下落，以保證第一個(gè)點(diǎn)是一個(gè)清晰的小點(diǎn)．（3）選用紙帶時(shí)應(yīng)盡量挑第一、二點(diǎn)間接近2mm的紙帶．（4）測(cè)量下落高度時(shí)，都必須從起始點(diǎn)算起，不能搞錯(cuò)，為了減小測(cè)量值h時(shí)的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)遠(yuǎn)一些，紙帶也不宜過長(zhǎng)，有效長(zhǎng)度可在60cm~80cm以內(nèi)．（5）因不需要知道動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，所以不需要測(cè)量重物的質(zhì)量．（6）選用用和密度較大重物，增大重力可使阻力的影響相對(duì)減少6．誤差分析（1）測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)會(huì)存在偶然誤差，所以測(cè)長(zhǎng)度時(shí)要多測(cè)幾次，取平均值即可減小此誤差．（2）由于本實(shí)驗(yàn)中有紙帶與限位孔間的摩擦力(主要因素)和空氣阻力(次要因素)的影響，這是系統(tǒng)誤差，它使增加的動(dòng)能少于減小的重力勢(shì)能，要減小影響，采用增加重錘質(zhì)量的辦法，因?yàn)楫?dāng)重錘的重力遠(yuǎn)大于阻力時(shí)，可忽略阻力的影響．（3）為了減小相對(duì)誤差，選取有計(jì)數(shù)點(diǎn)最好離第一個(gè)點(diǎn)遠(yuǎn)一些·（4）若第一、第二兩點(diǎn)間的距離小于2mm，則這兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔不到0.02s或阻力過大．二、過關(guān)練習(xí)：1．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，下列物理量中要用工具測(cè)量的有 （ ）通過計(jì)算得到的物理量有 （ ）A．重錘的質(zhì)量 B．重力加速度C．重錘下落的高度 D．與重錘下落高度對(duì)應(yīng)的重錘的瞬時(shí)速度2．在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作 （ ）A．用天平稱出重錘和夾子的質(zhì)量B．固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，將連著重錘的紙帶穿過限位孔，用手·提住，且讓手盡量靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C．松開紙帶，接通電源，開始打點(diǎn)．并如此重復(fù)多次，以得到幾條打點(diǎn)紙帶D．取下紙帶，挑選點(diǎn)跡清晰的紙帶，記下起始點(diǎn)0，在距離0點(diǎn)較近處選擇幾個(gè)連續(xù)計(jì)數(shù)點(diǎn)(或計(jì)時(shí)點(diǎn))，并計(jì)算出各點(diǎn)的速度值E．測(cè)出各點(diǎn)到0點(diǎn)的距離，即得到重錘下落高度F．計(jì)算出mghn和，看兩者是否相等在以上步驟中，不必要的步驟是_____________；有錯(cuò)誤或不妥的步驟是__________(填寫代表字母)；更正情況是：①______________________________________________________________________②______________________________________________________________________③______________________________________________________________________④______________________________________________________________________3．圖中甲、乙兩圖都是用來“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的裝置示意圖，已知該打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率為50Hz．（1）甲、乙兩圖相比較，_________圖所示的裝置較好，簡(jiǎn)單說明原因：______________________________________________________________。（2）丙圖是采用較好的裝置并按正確的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，其中O為打出的第一個(gè)點(diǎn)，標(biāo)為1，后面依次打下的一系列點(diǎn)跡分別標(biāo)為2、3、4、5…經(jīng)測(cè)量，第1、2兩點(diǎn)間的距離小于1mm．對(duì)此小張和小李兩位同學(xué)展開了討論。小張同學(xué)認(rèn)為：由自由落體運(yùn)動(dòng)可知，紙帶如從靜止開始下落，則1、2兩點(diǎn)間的距離應(yīng)接近2mm，這樣的紙帶不能用來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理；小李同學(xué)認(rèn)為：紙帶上1、2兩點(diǎn)間的距離沒有接近2mm是因?yàn)榇虻谝粋€(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶速度不為0，所以不要從第一點(diǎn)就開始計(jì)算，我們必須從后面的計(jì)數(shù)點(diǎn)中取出算出速度與高度來驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。兩人的觀點(diǎn)是否正確?___________；紙帶上1、2兩點(diǎn)間的距離遠(yuǎn)小于2mm的主要原因是：________________________________________________（3）如果以為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的一h圖線是____________，該線的斜率是____________4．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=9.80m/s2．若打出的紙帶前段不清楚，但從A～E卻是清楚的，數(shù)據(jù)如圖所示，單位是cm，你能據(jù)此驗(yàn)證重物下落過程中機(jī)械能是否守恒嗎?要求：簡(jiǎn)述判斷方法；寫出運(yùn)算過程；得出結(jié)論；算出A點(diǎn)是第幾個(gè)點(diǎn)．5．在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）如圖所示，選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為x0，點(diǎn)A、C間的距離為x1，點(diǎn)C、E間的距離為x2，使用的交流電的頻率為f，利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度，則加速度的表達(dá)式為a=__________．（2）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)能總是略大于重錘增加的動(dòng)能，其原因主要是因?yàn)樵谥劐N帶著紙帶下落的過程中存在著阻力作用．若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐間，用第(1)問給出的已知量表示重錘在下落過程中受到的平均阻力大小為F=___________．6．物體因繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)而具有的動(dòng)能叫轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能的大小與物體轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度有關(guān)．為了研究某一砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系，某同學(xué)采用了下述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探索．如圖所示，先讓砂輪由動(dòng)力帶動(dòng)勻速旋轉(zhuǎn)測(cè)得其角速度ω，然后讓砂輪脫離動(dòng)力，由于克服轉(zhuǎn)軸間摩擦力做功，砂輪最后停下，測(cè)出砂輪脫離動(dòng)力到停止轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù)n，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．得出結(jié)論．經(jīng)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的幾組ω和n如下表所示：ω/(rad·s－1)0.51234n5.02080180320Ek/J另外已測(cè)得砂輪轉(zhuǎn)軸的直徑為1cm，轉(zhuǎn)軸間的摩擦力為N．(1)計(jì)算出砂輪每次脫離動(dòng)力的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能，并填入上表中．(2)由上述數(shù)據(jù)推導(dǎo)出該砂輪的轉(zhuǎn)動(dòng)動(dòng)能Ek與角速度ω的關(guān)系為____________．(3)若測(cè)得脫離動(dòng)力后砂輪的角速度為2.5rad/s，則它轉(zhuǎn)過45圈后的角速度為_______rad/s．7．如圖所示，水平桌面上有斜面體A、小鐵塊B．斜面體的斜面是曲面，由其截面圖可以看出曲線下端的切線是水平的．現(xiàn)提供的實(shí)驗(yàn)測(cè)量工具只有：天平、直尺．其他的實(shí)驗(yàn)器材可根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要自選．請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)出小鐵塊B自斜面頂端由靜止下滑到底端的過程中，小鐵塊B克服摩擦力做的功．要求：（1）簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)中要測(cè)量的物理量．（2）簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)步驟．（3）寫出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的表達(dá)式．(重力加速度g已知)8．如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量各為m1和m2的小物塊A和B，分別系在一條跨過定滑輪的軟繩兩端，已知m1>m2．現(xiàn)要利用此裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．（1）若選定物塊A從靜止開始下