4.機(jī)械能守恒定律的幾種表達(dá)式: (1)物體或系統(tǒng)初態(tài)總機(jī)械能E1等于未態(tài)的總機(jī)械能E2.此時(shí)應(yīng)選定零勢能面. (2)系統(tǒng)減少的勢能△Ep減等于增加的動能△Ek增.即△Ep減 = △Ek增(或△Ep增 = △Ek減) (3)系統(tǒng)內(nèi)只有A.B兩物體時(shí).則A減少的機(jī)械能△EA減等于B增加的機(jī)械能△EB增 規(guī)律方法 [例1]一物塊由靜止開始從粗糙斜面上的某點(diǎn)加速下滑到另一點(diǎn).在此過程中重力對物體塊做的功等于 ( D ) A.物塊動能的增加量 B.物塊重力勢能的減少量與物塊克服摩擦力做的功之和 C.物塊重力勢能的減少量和物塊動能的增加是以及物塊克服摩擦力做的功之和 D.物塊動能的增加量與物塊克服摩擦力做的功之和 訓(xùn)練題 如圖所示.彈簧下端掛一質(zhì)量為m的物體.物體在豎直方向上做振幅為A的簡諧運(yùn)動.當(dāng)物體振動到最高點(diǎn)時(shí).彈簧正好為原長.則物體在振動過程中 A.物體在最低點(diǎn)時(shí)的彈力大小應(yīng)為2mg B.彈簧的彈性勢能和物體動能總和不變 C.彈簧的最大彈性勢能等于2mgA D.物體的最大動能應(yīng)等于mgA [例2]如圖所示.跨過同一高度處的定滑輪的細(xì)線連接著質(zhì)量相同的物體A和B.A套在光滑水平桿上.定滑輪離水平桿的高度h=0.2m.開始時(shí)讓連著A的細(xì)線與水平桿的夾角θ1 = 37°.由靜止釋放B.當(dāng)細(xì)線與水平桿的類角θ2 = 53°時(shí).A的速度為多大?在以后的運(yùn)動過程中.A所獲得的最大速度為多大?(設(shè)B不會碰到水平桿.sin37° = 0.6.sin53° = 0.8.取g = 10m/s2) [解析]對A.B兩物體組成的系統(tǒng).只有動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化.機(jī)械能守恒.設(shè)繩與水平桿夾角θ2=53°時(shí).A的速度為υA.B的速度為υB.此過程中B下降的高度為h1.則有: mgh1 = 1/2mυ+1/2mυ.其中h1 = .υAcosθ1 = υB 代入數(shù)據(jù).解以上關(guān)系式得:υA = 1.1m/s A沿著桿滑到左側(cè)滑輪正下方的過程.繩子拉力對A做正功.A做加速運(yùn)動.此后繩子拉力對A做負(fù)功.A做減速運(yùn)動.故當(dāng)θ3 = 90°時(shí).A的速度最大.設(shè)為υAm.此時(shí)B下降到最低點(diǎn).B的速度為零.此過程中B下降的高度為h2.則有:mgh2 = mυ.其中h2 = -h代入數(shù)據(jù)解得:υAm = 1.63m/s. [例3]如圖質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連.彈簧的勁度系數(shù)為k.A.B都處于靜止?fàn)顟B(tài).一條不可伸長的輕繩繞過輕滑輪.一端連物體A.另一端連一輕掛鉤.開始時(shí)各段繩都處于伸直狀態(tài).A上方的一段繩沿豎直方向.現(xiàn)在掛鉤上掛一質(zhì)量為m3的物體C并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放.已知它恰好能使B離開地面但并不繼續(xù)上升.若將C將成另一質(zhì)量為(m1+m3)的物體D.仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放.則這次B剛離地時(shí)D的速度的大小是多少?已知重力加速度為g. [解析]開始時(shí).A.B都靜止.設(shè)彈簧壓縮量為x1.有kx1 = m1g 掛上C并釋放后.C向下運(yùn)動.A向上運(yùn)動.設(shè)B剛離開地時(shí)彈簧伸長量為x2.則有kx2 = m2g B不再上升.表示此時(shí)A和C的速度為零.C已降到最低點(diǎn).由機(jī)械能守恒定律可知.與初狀態(tài)相比.彈簧彈性勢能的增加量為:△E = m3g(x1+x2)- m1g(x1+x2) C換成D后.當(dāng)B剛離地時(shí)彈簧彈性勢能的增加量與前一次相同.由機(jī)械能守恒有: (m3+m1)υ2+m1υ2 = (m3+m1)g(x1+x2)- m1g(x1+x2) -△E 得(m3+2m1)υ2 = m1g(x1+x2) 則υ = 訓(xùn)練題如圖所示.一根勁度系數(shù)為k的彈簧.兩端各固定.一塊質(zhì)量為m的物體A和B.并豎直放在水平地面上.現(xiàn)有一質(zhì)量也為m的物體C從距B高為h處自由下落.與B發(fā)生完全非彈性碰撞后反彈跳起時(shí).彈簧恰能將下端物體A提離地面.已知勁度系數(shù)為k的彈簧.當(dāng)其形變量為x時(shí).彈簧具有的彈性勢能為Ep = kx2.求C自由下落的高度h是多少? 答案:h=8mg/k 能力訓(xùn)練 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓有交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn),對圖中紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)下列幾個操作步驟中:

A.按照圖示,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上;
C.用天平測出重錘的質(zhì)量;
D.先釋放重錘,后接通電源,紙帶隨著重錘運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn);
E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;
F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢是否等于增加的動能。
沒有必要的是      ,操作錯誤的是              。(填步驟前相應(yīng)的字母)
(2)使用質(zhì)量為m的重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示,紙帶上所打的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置,那么紙帶的     端(填“左”或“右”)與重物相連.設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,且O為打下的第一個點(diǎn)。當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“3”時(shí),物體的動能表達(dá)式為          ,若以重物的運(yùn)動起點(diǎn)O為參考點(diǎn),當(dāng)打第點(diǎn)“3”時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為         

查看答案和解析>>

用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓有交流電和直流電兩種。重錘從高處由靜止開始下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在重錘拖著的紙帶上打出一系列的點(diǎn),對圖中紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。

(1)下列幾個操作步驟中:

 A.按照圖示,安裝好實(shí)驗(yàn)裝置;

 B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的“交流輸出”上;

C.用天平測出重錘的質(zhì)量;

D.先釋放重錘,后接通電源,紙帶隨著重錘運(yùn)動,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn);

E.測量紙帶上某些點(diǎn)間的距離;

F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中減少的重力勢是否等于增加的動能。

沒有必要的是       ,操作錯誤的是               。(填步驟前相應(yīng)的字母)

(2)使用質(zhì)量為m的重錘和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,在選定的紙帶上依次取計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖所示,紙帶上所打的點(diǎn)記錄了物體在不同時(shí)刻的位置,那么紙帶的      端(填“左”或“右”)與重物相連.設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T,且O為打下的第一個點(diǎn)。當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)“3”時(shí),物體的動能表達(dá)式為           ,若以重物的運(yùn)動起點(diǎn)O為參考點(diǎn),當(dāng)打第點(diǎn)“3”時(shí)物體的機(jī)械能表達(dá)式為          。

 

查看答案和解析>>

完成下面有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)的問題:

(1)甲、乙、丙三位同學(xué)在使用不同的游標(biāo)卡尺測量同一個物體的長度時(shí),測量的結(jié)果分別如下:

甲同學(xué):使用游標(biāo)為50分度的卡尺,讀數(shù)為12.045 cm.

乙同學(xué):使用游標(biāo)為10分度的卡尺,讀數(shù)為12.04 cm.

丙同學(xué):使用游標(biāo)為20分度的卡尺,讀數(shù)為12.045 cm.

從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出,讀數(shù)肯定有錯誤的是______同學(xué).

(2)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6 V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始落下,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),對紙帶上點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟:

A.按照圖示的裝置安裝器件

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上

C.用天平測量出重錘的質(zhì)量

D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)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(diǎn)之間的距離

F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中,減少的重力勢能是否等于增加的動能

指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因.

答:_________________________________

②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值,如圖所示.根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、BC、D、E,測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)A、C間的距離為s1,點(diǎn)C、E間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為:a=______

③在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中,存在著阻力的作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定該阻力的大。粢阎(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確值為g,還需要測量的物理量是_______

試用這些物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落過程中受到的平均阻力大小為F=_______

查看答案和解析>>

完成下面有關(guān)物理實(shí)驗(yàn)的問題:

(1)甲、乙、丙三位同學(xué)在使用不同的游標(biāo)卡尺測量同一個物體的長度時(shí),測量的結(jié)果分別如下:

甲同學(xué):使用游標(biāo)為50分度的卡尺,讀數(shù)為12.045 cm.

乙同學(xué):使用游標(biāo)為10分度的卡尺,讀數(shù)為12.04 cm.

丙同學(xué):使用游標(biāo)為20分度的卡尺,讀數(shù)為12.045 cm.

從這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中可以看出,讀數(shù)肯定有錯誤的是______同學(xué).

(2)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源,輸出電壓為6 V的交流電和直流電兩種.重錘從高處由靜止開始落下,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),對紙帶上點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律.

①下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個操作步驟:

A.按照圖示的裝置安裝器件

B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上

C.用天平測量出重錘的質(zhì)量

D.釋放懸掛紙帶的夾子,同時(shí)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(diǎn)之間的距離

F.根據(jù)測量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過程中,減少的重力勢能是否等于增加的動能

指出其中沒有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E,將其選項(xiàng)對應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi),并說明其原因.

答:_________________________________

②利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值,如圖所示.根據(jù)打出的紙帶,選取紙帶上打出的連續(xù)五個點(diǎn)A、BCD、E,測出A點(diǎn)距起點(diǎn)O的距離為s0,點(diǎn)AC間的距離為s1,點(diǎn)CE間的距離為s2,使用交流電的頻率為f,則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為:a=______

③在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),重錘減少的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因?yàn)樵谥劐N下落過程中,存在著阻力的作用,可以通過該實(shí)驗(yàn)裝置測定該阻力的大。粢阎(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確值為g,還需要測量的物理量是_______

試用這些物理量和紙帶上的測量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落過程中受到的平均阻力大小為F=_______

查看答案和解析>>


同步練習(xí)冊答案