[理化生]第四章 第5节 机械能守恒定律.ppt

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[理化生]第四章 第5节 机械能守恒定律

3.下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差的说 法正确的是 (  ) A.重物质量的称量不准会造成较大误差 B.体积一定的条件下重物质量选用得大些,有利于 减小误差 C.重物质量大小不影响误差大小 D.先释放纸带后接通电源会造成较大误差 答案:BD [例1] 如图4-5-7所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是 (  ) 图4-5-7 A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,机械能守恒 B.乙图中,物体B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,机械能守恒 C.丙图中,不计任何阻力时A加速下落,B加速上升的过程中,A、B组成的系统机械能守恒 D.丁图中,小球沿水平面做均匀圆锥摆运动时,机械能守恒 [思路点拨] 解答本题时应注意以下三点: (1)判断机械能守恒的研究对象; (2)判断机械能守恒的研究过程; (3)机械能守恒应满足的条件。 [解析] 甲图中重力和弹力做功,物体A和弹簧组成的系统机械能守恒,但物体A机械能不守恒,A错误;乙图中物体B除受重力外,还受支持力、拉力、摩擦力,但当拉力与摩擦力相等时,除重力之外的三个力做功的代数和为0,故物体B机械能守恒,B正确;丙图中绳子的张力对A做负功,对B做正功,两者代数和为0,又不计任何阻力,故A、B机械能守恒,C正确;丁图中小球的动能不变,势能不变,故机械能守恒,D正确。 [答案] BCD [借题发挥]  机械能守恒的条件不是合外力的功等于零,也不是合外力等于零;对于单个物体和地球构成的系统,从做功的力的特点去分析,对于多个物体构成的系统,从能量转化的角度去分析相对比较简单。 1.(2011·新课标全国卷)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从 水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法正确的是 (  ) A.运动员到达最低点前重力势能始终减小 B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力做负功,弹性 势能增加 C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机 械能守恒 D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取 有关 解析:运动员在下落过程中,重力做正功,重力势能减小,故A正确。蹦极绳张紧后的下落过程中,弹性力向上,位移向下,弹性力做负功,弹性势能增加,故B正确。选取运动员、地球和蹦极绳为一系统,在蹦极过程中,只有重力和系统内弹力做功,这个系统的机械能守恒,故C正确。重力势能改变的表达式为ΔEp=mgΔh,由于Δh是绝对的,与选取的重力势能参考零点无关,故D错。 答案:ABC [例2] 如图4-5-8所示,质量为m的木 块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边 的定滑轮与质量为M的砝码相连。已知M= 2m,让绳拉直后使砝码从静止开始下降h(此 时竖直绳长小于桌高)的距离,木块仍在桌面 上,则此时砝码的速度为多大? [思路点拨] 对木块和砝码组成的系统,因只有砝码重力做功,系统的机械能守恒。 图4-5-8 [借题发挥]  对于多个物体组成的系统,研究对象的选取是解题的关键环节,若选单个物体为研究对象时,机械能可能不守恒,但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象时,机械能却是守恒的。 2.如图4-5-9所示,质量为m的物体,以某一 初速度v0从A点向下在光滑的轨道中运动,不 计空气阻力,若物体通过半圆形轨道 最低点B点时的速度为3,求: (1)物体在A点时的速度v0。 (2)物体离开C点后还能上升多高? 图4-5-9 [例3] 在“验证机械能守恒定律”的实验中,打点计时器所用电源频率为50 Hz,当地重力加速度的值为9.80 m/s2,测得所用重物的质量为1.0 kg。甲、乙、丙三个学生分别用同一装置打出三条纸带,量出各纸带上第1、2两点间的距离分别为0.18 cm、0.18 cm和0.25 cm,可看出其中肯定有一个学生在操作上出现了问题,出现的问题是________。若按实验要求正确地选出纸带如图4-5-10所示(相邻计数点的时间间隔为0.02 s),那么: 图4-5-10 (1)纸带的________端与重物相连(填“左”或“右”); (2)打点计时器打下计数点B时,重物的速度vB=______; (3)从起点O到打下计数点B的过程中重物重力势能的减少量ΔEp=______,此过程中重物动能的增加量ΔEk=_____; (4)通过计算,数值上ΔEp________ΔEk(填“”“=”或“”),这是因为________

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