機械能守恒定律基本知識點匯總【實驗探究題】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)動機的額定功率為80kW，它在平直的公路上行駛時所受的阻力是4000N，試求:⑴汽車保持額定功率從靜止啟動后達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動，可維持多長時間？⑶若汽車達到最大速度后，突然阻力變?yōu)樵瓉淼膬杀?，將做什么運動？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s=6m到B處時速度為v=5m/s，則鋼絲在這一過程中對演員做的功為多少？（人和車可視為質(zhì)點，輪軸的質(zhì)量不計，輪軸的大小相對于H可忽略，g取10m/s2．）解析：由圖可知，在這一過程中，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時細線與水平方向之間的夾角為θ，將此時軌道車的速度分解,此時鋼絲的速度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，鋼絲在一過程中對演員做的功等于演員機械能的增量，即代入數(shù)據(jù)解得實驗探究題知識：探究動能定理整理為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）某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”，如圖12，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，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兩點各安裝一個速度傳感器記錄小車通過A、B時的速度大小。小車中可以放置砝碼。（1）實驗主要步驟如下：①測量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；②將小車停在C點，__________，小車在細線拉動下運動，記錄細線拉力及小車通過A、B時的速度。③在小車中增加砝碼，或_______________，重復②的操作。（2）表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|v22－v21|是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△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，請在圖13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)某同學利用如圖所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.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處靜止釋放，鋼球的落點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)系應滿足s2=(用H、h表示).(2)該同學經(jīng)實驗測量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：H(10－1m2.003.004.005.006.00s2(10－1m2.623.895.206.537.78請在坐標紙上作出s2—h關(guān)系圖.(3)對比實驗結(jié)果與理論計算得到的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（回答任一即可）重難點：驗證機械能守恒定律例3.某同學在應用打點計時器做驗證機械能守恒定律實驗中，獲取一根紙帶如圖，但測量發(fā)現(xiàn)0、1兩點距離遠大于2mm,且0、1和1、2間有點漏打或沒有顯示出來，而其他所有打點都是清晰完整的，現(xiàn)在該同學用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個點到0點的長度hi（i=2．3．4…7），再分別計算得到3、4、5、6四個點的速度vi和vi2（i=3．4．5．6），已知打點計時器打點周期為T。①該同學求6號點速度的計算式是：v6=.②然后該同學將計算得到的四組（hi，vi2）數(shù)據(jù)在v2-h坐標系中找到對應的坐標點，將四個點連接起來得到如圖所示的直線，請你回答：接下來他是如何判斷重錘下落過程機械能守恒的？（說明理由）解析：①根據(jù)運動學規(guī)律可以得到：②根據(jù)機械能守恒定律，從0點到任意i點有得到：關(guān)系是一條直線斜率為2g，所以只要在直線上取相對較遠兩點，計算出斜率，與2g比較，在實驗誤差范圍內(nèi)相等即可。例4．(1)在做“驗證機械能守恒定律”的實驗時，實驗小組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間的距離如圖所示的數(shù)值，已知打點計時器的周期為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點時重錘的動能EKB=J(寫計算式字母表示),記錄C點時重錘的動能EKC=0.32mJ;重錘從B點到C點重力勢能變化量是J,動能變化量是J.從而可以得出結(jié)論：.（2）在驗證機械能守恒定律的實驗中①自由落下的重錘質(zhì)量要大一些，這是為了減少___________________對實驗的影響。②實驗中測定重錘的質(zhì)量(填“要”或“不要”).③實驗小組C在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用,因此想到可以通過該實驗裝置測阻力的大小.根據(jù)已知當?shù)刂亓铀俣裙J的較準確的值為g,電源的頻率為f,又測量出物理量,他（她）們用這些物理量求出了重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F＝（用字