机械能守恒定律的推导: 教师活动:[多媒体展示下列物理情景] 在自由落体运动中机械能守恒 一个质量为m的物体自由下落.经过高度为h1的A点时速度为v1.下落到高度为h2的B点时速度为v2. 学生活动:思考并证明 如右图所示.设一个质量为m的物体自由下落.经过高度为h1的A点时速度为v1.下落到高度为h2的B点时速度为v2.在自由落体运动中.物体只受重力G=mg的作用.重力做正功.设重力所做的功为WG.则由动能定理可得 ① 上式表示.重力所做的功等于动能的增量. 另一方面.由重力做功与重力势能的关系知道. WG=mgh1-mgh2② 上式表示.重力所做的功等于重力势能的减少. 由①式和②式可得 .③ 小结:在自由落体运动中.重力做了多少功.就有多少重力势能转化为等量的动能.移项后可得 或者Ek1+Ep1=Ek2+Ep2④ 上式表示.在自由落体运动中.动能和重力势能之和即总的机械能保持不变. [教师精讲] 上述结论不仅对自由落体运动是正确的.可以证明.在只有重力做功的情形下.不论物体做直线运动还是曲线运动.上述结论都是正确的. 所谓只有重力做功.是指:物体只受重力.不受其他的力.如自由落体运动和其他方向运动,或者除重力外还受其他的力.但其他力不做功.如物体沿光滑斜面的运动. 在只有重力做功的情形下.物体的动能和重力势能发生相互转化.但机械能的总量保持不变. 这个结论叫做机械能守恒定律.它是力学中的一条重要定律.是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情况. 不仅重力势能和动能可以相互转化.弹性势能和动能也可以相互转化.放开被压缩的弹簧.可以把跟它接触的小球弹出去.这时弹簧的弹力做功.弹簧的弹性势能转化为小球的动能.在弹性势能和动能的相互转化中.如果只有弹力做功.动能和弹性势能之和保持不变.即机械能守恒. [方法引导] 解决某些力学问题.从能量的观点来分析.应用机械能守恒定律求解.往往比较方便.应用机械能守恒定律解决力学问题.要分析物体的受力情况.在动能和重力势能的相互转化中.如果只有重力做功.就可以应用机械能守恒定律求解. [例题剖析] 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

以物体沿光滑斜面下滑运动为例,运用牛顿第二定律和运动学知识,导出机械能守恒定律的表达式.要求说明推导过程中每步的依据,以及式中各符号和最后结果各项的意义.

 

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以物体沿光滑斜面下滑运动为例,运用牛顿第二定律和运动学知识,导出机械能守恒定律的表达式.要求说明推导过程中每步的依据,以及式中各符号和最后结果各项的意义.

 

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(1)用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径,测量结果如图a其读数为
1.590(0.589、0.591均可)
1.590(0.589、0.591均可)
mm.
用游标为20分度的卡尺测量一工件的直径,测量结果如图b所示,此工件的直径为
130.35
130.35
mm?

(2)关于高中物理分组实验以下说法正确的是
CD
CD

A.验证平行四边形定则的实验中两个力的夹角越大越好
B.验证机械能守恒定律的实验中必须测出物体的质量
C.验证碰撞中的动量守恒实验中两球的大小必须相等
D.用单摆测重力加速度的实验要测出钢球的直径
E.研究平抛运动实验中斜槽的摩擦会增大测量的误差
(3)在完成将灵敏电流表改装成电压表的实验中:甲同学要把一个量程为100μA的灵敏电流表G,改装成量程是3V的电压表.
①他按图l所示电路、用半偏法测定电流表G的内电阻rg,为使rg的测量值尽量准确,在以下器材中,电源E应选用
B
B

电阻器R2应选用
F
F
 (选填器材前的字母)
A.电源(1.5V)  B.电源(4.5V)
C.电阻箱(0~999.9Ω)
D.滑动变阻器(0~2000Ω)
E.电位器(一种可变电阻,与滑动变阻器相当)(0~5kΩ)
F.电位器(0~50kΩ)
②该同学按实验步骤完成实验后,若所得的R1的阻值为200.0Ω,则图l中被测电流计G的内阻rg的测量值为
200.0
200.0
Ω.
③给电流计G
联(选填“串”或“并”)一个阻值为
29.8
29.8
kΩ的电阻,就可以将该电流计G改装为量程3V的电压表.
④最后,该同学将一标准表和改装表进行校对,请在图2中补充完成该校对电路的实物连线.
⑤若乙同学在测电流计G的内阻时,对半偏法进行了少许改动,调节R2使G满偏后,闭合S1调节R1使电流表指针指到满量程的五分之四,最终计算得电流计内阻为201.2Ω,试分析哪位同学的测量结果更接近电流计内阻的真实值
(填“甲”或“乙”)

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(2011?龙岩模拟)(1)在使用10分度游标卡尺和螺旋测微器测量某一工件的长度和厚度时,两仪器上的示数如图 (a)、(b)所示.则测量仪器的读数分别为(a)
11.09
11.09
cm、(b)
6.867
6.867
 mm.

(2)下列有关实验的描述中,正确的是
B
B

A.在“验证力的平行四边形定则”实验中,只需橡皮筋的伸长量相同
B.在“探究弹簧弹力与其伸长量”关系的实验中,作出弹力和弹簧长度的图象也能求出弹簧的劲度系数
C.在“恒力做功与动能改变的关系”的实验中,放小车的长木板应该尽量使其水平
D.在“验证机械能守恒定律”的实验中,必须由v=gt求出打某点时纸带的速度.

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(1)有一游标卡尺,主尺的最小分度是1mm,游标上有20个小的等分刻度.用它测量一小球的直径,如图1所示的读数是
13.55
13.55
mm.  用螺旋测微器测量一根金属丝的直径,如图2所示的读数是
0.680(0.679或0.681)
0.680(0.679或0.681)
mm.

(2)“验证机械能守恒定律”的实验可以采用如图所示的甲或乙方案来进行.

①比较这两种方案,
(选填“甲”或“乙”)方案好些,理由是
该方案摩擦阻力小,误差小,操作方便
该方案摩擦阻力小,误差小,操作方便

②如图丙是该实验中得到的一条纸带,测得每两个计数点间的距离如图中所示,已知每两个计数点之间的时间间隔T=0.1s.物体运动的加速度a=
4.83m/s2
4.83m/s2
;该纸带是采用
(选填“甲”或“乙”)实验方案得到的.简要写出判断依据
因为物体的加速度比g小得多
因为物体的加速度比g小得多


③如图丁所示是采用甲方案时得到的一条纸带,在计算图中N点速度时,几位同学分别用下列不同的方法进行,其中正确的是
B
B

A.vN=gnT    B.vN=
xn+xn+1
2T
    C.vN=
dn+1+dn-1
2T
     D.vN=g(n-1)T.

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同步练习册答案