机械能守恒定律基本知识点汇总【实验探究题】.doc

PAGE / NUMPAGES 1.汽车的质量为2000kg，汽车发动机的额定功率为80kW，它在平直的公路上行驶时所受的阻力是4000N，试求: ⑴汽车保持额定功率从静止启动后达到的最大速度是多少？ ⑵若汽车以2m/s2的加速度做匀加速直线运动，可维持多长时间？ ⑶若汽车达到最大速度后，突然阻力变为原来的两倍，将做什么运动？ 2.摄制组在某大楼边拍摄武打片，要求特技演员从地面飞到屋顶．为此导演在某房顶离地H=8m处架设了轮轴，如图所示，轮和轴的直径之比为，特技演员的质量m=60kg，若轨道车从图中A前进s=6m到B处时速度为v=5m/s，则钢丝在这一过程中对演员做的功为多少？（人和车可视为质点，轮轴的质量不计，轮轴的大小相对于H可忽略，g取10m/s2．） 解析：由图可知，在这一过程中，连接轨道车的钢丝上升的距离为 m 演员上升的距离为h=3×2m=6m 设轨道车在B时细线与水平方向之间的夹角为θ，将此时轨道车的速度分解,此时钢丝的速度m/s， 由于轮和轴的角速度相同，则其线速度之比等于半径（直径）之比 ，即 根据功能关系可知，钢丝在一过程中对演员做的功等于演员机械能的增量，即 代入数据解得 实验探究题 知识：探究动能定理 图12例1. （09年广东物理）15.（10分）某实验小组利用拉力传感器和速度传感器探究“动能定理”，如图12，他们将拉力传感器固定在小车上，用不可伸长的细线将其通过一个定滑轮与钩码相连，用拉力传感器记录小车受到拉力的大小。在水平桌面上相距 图12 50.0cm的A、B两点各安装一个速度传感器记录小车通过A、B时的速度大小。小车中可以放置砝码。 （1）实验主要步骤如下： ①测量________和拉力传感器的总质量M1;把细线的一端固定在拉力传感器上另一端通过定滑轮与钩码相连；正确连接所需电路； ②将小车停在C点，__________，小车在细线拉动下运动，记录细线拉力及小车通过A、B时的速度。 ③在小车中增加砝码，或_______________，重复②的操作。 （2）表1是他们测得的一组数据，其中M是M1与小车中砝码质量m之和，|v22－v21| 是两个速度传感器记录速度的平方差，可以据此计算出动能变化量△E，F是拉力传感器受到的拉力，W是F在A、B间所作的功。表格中△E3=__________，W3=________.(结果保留三位有效数字) （3）根据表1，请在图13中的方格纸上作出△E-W图线。 表1 数据记录表 次数 M/kg |v22－v21| /(m/s)2 △E/J F/N W/J 1 0.500 0.760 0.190 0.400 0.200 2 0.500 1.65 0.413 0.840 0.420 3 0.500 2.40 △E3 1.220 W3 4 1.000 2.40 1.20 2.420 1.21 5 1.000 2.84 1.42 2.860 1.43 （3）在方格纸上作出△E-W图线如图所示 W解析：（1）略；（2）由各组数据可见规律，可得△E3=0.600；观察F-W数据规律可得数值上W=F/2=0.610; W 答案：（1）①小车、砝码 ②然后释放小车 ③减少砝码 （2）0.600 0.610 例2. (08年高考江苏卷物理)11.(10分)某同学利用如图所示的实验装置验证机械能守恒定律.弧形轨道末端水平，离地面的高度为H,将钢球从轨道的不同高度h处静止释放，钢球的落点距轨道末端的水平距离为s. (1)若轨道完全光滑，s2与h的理论关系应满足s2= (用H、h表示). (2)该同学经实验测量得到一组数据，如下表所示： H(10－1 m 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 s2(10－1 m 2.62 3.89 5.20 6.53 7.78 请在坐标纸上作出s2—h关系图. (3)对比实验结果与理论计算得到的s2—h关系图线(图中已画出)，自同一高度静止释放的钢球，水平抛出的速率 (填“小于”或“大于”) (4)从s2—h关系图线中分析得出钢球水平抛出的速率差十分显著，你认为造成上述偏差的可能原因是 。 答案：(1) 4Hh (2) (见右图)， ⑶小于 (4) 摩擦，转动（回答任一即可） 重难点：验证机械能守恒定律 例3. 某同学在应用打点计时器做验证机械能守恒定律实验中，获取一根纸带如图，但测量发现0、1两点距离远大于2mm,且0、1和1、2间有点漏打或没有显示出来，而其他所有打点都是清晰完整的，现在该同学用刻度尺分别量出2、3、4、5、6、7六个点到0点的长度hi（i=2．3．4…7），再分别计算得到3、4、5、6四个点的速度vi和