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专题练习:连接体中的机械能守恒定律

专题练习:连接体中的机械能守恒定律
专题练习:连接体中的机械能守恒定律

连接体中的机械能守恒定律

例题精讲

例、(2017年重庆调研)如图所示,A 、B 、C 三个可视为质点的物体通过轻绳连接,A 、B 间轻绳长为L .C 静置于水平地面上,用手托住A ,两段轻绳都伸直,A 距水平地面高也为L ,然

后将A 从静止开始释放.已知物体A 、B 的质量均为m ,物体C 的质量为32m ,重力加速度

为g ,定滑轮光滑且质量不计,不计空气阻力,物体A 着地后不反弹.求:

(1)刚释放A 时,A 、B 间绳的弹力大小F T ;

(2)运动过程中,物体C 距离地面的最大高度H .

【答案】F T =67mg ; H =127L

同步练习

1.(多选)轻绳一端通过光滑的定滑轮与物块P 连接,另一端与套在光滑竖直杆上的圆环Q 连接,Q 从静止释放后,上升一定距离到达与定滑轮等高处,则在此过程中( )

A .任意时刻P 、Q 两物体的速度大小满足v P

B .任意时刻Q 受到的拉力大小与P 的重力大小相等

C .物块P 和圆环Q 组成的系统机械能守恒

D .当Q 上升到与滑轮等高时,它的机械能最大

【答案】:ACD

2.(2017年江西三校联考)如图甲所示,小物体从竖直弹簧上方离地高h 1处由静止释放,其

动能E k 与离地高度h 的关系如图乙所示,其中高度从h 1下降到h 2,图象为直线,其余部分为曲线,h 3对应图象的最高点,轻弹簧劲度系数为k ,小物体质量为m ,重力加速度为g .以下说法正确的是( )

A .小物体下落至高度h 3时,弹簧形变量为0

B .小物体下落至高度h 5时,加速度为0

C .小物体从高度h 2下降到h 4,弹簧的弹性势能增加了2m 2g 2k

D .小物体从高度h 1下降到h 5,弹簧的最大弹性势能为2mg (h 1-h 5)

【答案】:C

3.如图所示,带有挡板的光滑斜面固定在水平地面上,斜面的倾角为θ=30°.质量均为1 kg 的A 、B 两物体用轻弹簧拴在一起,弹簧的劲度系数为5 N/cm ,质量为2 kg 的物体C 用细线通过光滑的轻质定滑轮与物体B 连接.开始时A 、B 均静止在斜面上,A 紧靠在挡板处,用手托住C ,使细线刚好被拉直.现把手拿开,让C 由静止开始运动,从C 开始运动到A 刚要离开挡板的过程中,下列说法不正确的是(取g =10 m/s 2)( )

A .初状态弹簧的压缩量为1 cm

B .末状态弹簧的伸长量为1 cm

C .物体B 、C 与地球组成的系统机械能守恒

D .物体C 克服绳的拉力所做的功为0.2 J

【答案】:C

【解析】

4.(多选)(2017年广东广州模拟)如图所示,A 、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A 放在固定的光滑斜面上,B 、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连,C

放在水平地面上.现用手控制住A,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行.已知A的质量为4m,B、C的质量均为m,重力加速度大小为g,细线与滑轮之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放A后,A沿斜面下滑至速度最大时C恰好离开地面.下列说法正确的是()

A.斜面倾角α=30°

B.A获得的最大速度为2g m 5k

C.C刚离开地面时,B的加速度最大

D.从释放A到C刚离开地面的过程中,A、B两小球组成的系统机械能守恒

【答案】:AB

5.(2017年高考·课标全国卷Ⅱ)如图,半圆形光滑轨道固定在水平地面上,半圆的直径与地面垂直.一小物块以速度v从轨道下端滑入轨道,并从轨道上端水平飞出,小物块落地点到轨道下端的距离与轨道半径有关,此距离最大时对应的轨道半径为(重力加速度大小为g)()

A.v2

16g B.v2

8g C.v2

4g D.v2

2g

【答案】:B

6.(多选)(2017年安徽江淮十校联考)如图所示,在距水平地面高为0.8 m处,水平固定一根长直光滑杆,在杆上P点固定一定滑轮,滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套一质量m1=5 kg的滑块A,半径R=0.6 m的光滑半圆形细轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量m2=3 kg的小球B.用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将滑块与球连接起来.杆和半圆形轨道在同一竖直面内,滑块和小球均可看

作质点,且不计滑轮大小的影响,现给滑块A 施加一个水平向右、大小为55 N 的恒力F (g =10 m/s 2).则( )

A .把小球

B 从地面拉到半圆形轨道顶点

C 的过程中力F 做功为44 J

B .小球B 运动到

C 处时的速度大小为0

C .小球B 被拉到与滑块A 的速度大小相等时,

sin ∠OPB =34

D .把小球B 从地面拉到半圆形轨道顶点C 处时小球B 的机械能增加了18 J

【答案】:AC

7.(多选)如图甲所示,竖直光滑杆固定不动,弹簧下端固定,将滑块向下压缩弹簧至离地高度h =0.1 m 处,滑块与弹簧不拴接,现由静止释放滑块,通过传感器测量到滑块的速度和离地高度h ,并作出其E k -h 图象,如图8-8乙所示,其中高度从0.2 m 上升到0.35 m 范围内图象为直线,其余部分为曲线.以地面为零势能面,g 取10 m/s 2,由图象可知( )

A .轻弹簧原长为0.2 m

B .滑块的质量为0.1 kg

C .弹簧最大弹性势能为0.5 J

D .滑块的重力势能与弹簧的弹性势能之和最小时,动能为0.3 J

【答案】:AC

8. (2017年甘肃天水联考)如图所示,轻杆AB 长为l ,两端各连接一个小球(可视为质点),两

小球质量关系为m A =12m B =m ,轻杆绕距B 端l 3处的O 轴在竖直平面内顺时针自由转动.当

轻杆转至水平位置时,A 球速度为2

3gl ,则在以后的运动过程中( )

A .A 球机械能守恒

B .当B 球运动至最低点时,球A 对杆作用力等于0

C .当B 球运动到最高点时,杆对B 球作用力等于0

D .A 球从图示位置运动到最低点的过程中,杆对A 球做功等于0

【答案】:B

9.(2015年高考·福建卷)如图,质量为M 的小车静止在光滑水平面上,小车AB 段是半径为R 的四分之一圆弧光滑轨道,BC 段是长为L 的水平粗糙轨道,两段轨道相切于B 点.一质量为m 的滑块在小车上从A 点由静止开始沿轨道滑下,重力加速度为g .

(1)若固定小车,求滑块运动过程中对小车的最大压力;

(2)若不固定小车,滑块仍从A 点由静止下滑,然后滑入BC 轨道,最后从C 点滑出小车.已

知滑块质量m =M 2,在任一时刻滑块相对地面速度的水平分量是小车速度大小的2倍,滑块

与轨道BC 间的动摩擦因数为μ,求:

①滑块运动过程中,小车的最大速度大小v m ;

②滑块从B 到C 运动过程中,小车的位移大小s .

【答案】v m = gR 3 ;s =13L

10.如图所示,在竖直方向上,A 、B 两物体通过劲度系数为k =16 N/m 的轻质弹簧相连,A 放在水平地面上,B 、C 两物体通过细线绕过轻质定滑轮相连,C 放在倾角α=30°的固定光滑斜面上,用手拿住C ,使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证ab 段的细线竖直,cd 段的细线与斜面平行.已知A 、B 的质量均为m =0.2 kg ,重力加速度取g =10 m/s 2,细线与滑轮

之间的摩擦不计,开始时整个系统处于静止状态.释放C 后它沿斜面下滑,A 刚离开地面时,B 获得最大速度,求:

(1)从释放C 到物体A 刚离开地面时,物体C 沿斜面下滑的距离;

(2)物体C 的质量;

(3)释放C 到A 刚离开地面的过程中细线的拉力对物体C 做的功.

【答案】h =0.25 m ; M =0.8 kg ; W T =-0.6 J.

11.如图所示,左侧有一个半径为R 的半球形的碗固定在水平桌面上,碗口水平,O 点为球心,碗的内表面及碗口光滑.右侧是一个固定光滑斜面,斜面足够长,倾角θ=30°.一根不可伸长的不计质量的细绳跨在碗口及光滑斜面顶端的光滑定滑轮上,细绳的两端分别系有可视为质点的小球a 和b ,且小球a 的质量m 1大于小球b 的质量m 2.开始时a 恰在碗口右端水平直径端点A 处,b 在斜面上且距离斜面顶端足够远,此时连接两球的细绳与斜面平行且恰好伸直.当a 由静止释放运动到圆心O 的正下方B 点时细绳突然断开,不计细绳断开瞬间的能量损失.

(1)求b 沿斜面上升的最大距离s ;

(2)若已知细绳断开后a 沿碗的内侧上升的最大高度为R 2,求m 1m 2

. 【答案】s =?

????2+2m 1-2m 22m 1+m 2R

高中物理机械能守恒定律经典例题及技巧

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。 物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。 (1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 ( 例:在高为h 的空中以初速度v 0抛也一物体,不计空气阻力,求物体落地 时的速度大小 分析:物体在运动过程中只受重力,也只有重力做功,因此物体的机械能 守恒,选水平地面为零势面,则物体抛出时和着地时的机械能相等 2202 121t mv mv mgh =+ 得:gh v v t 220+= (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 例,以初速度v 0 冲上倾角为光滑斜面,求物体在斜面上运动的距离是多少 分析:物体在运动过程中受到重力和支持力的作用,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选水平地面为零势面,则物体开始上滑时和到达最高时的机械能相等 θsin 2120?==mgs mgh mv 得:θ sin 220g v s = $ (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 例:固定的光滑圆弧竖直放置,半径为R ,一体积不计的金属球在圆弧的最低点至少具有多大的速度才能作一个完整的圆周运动 分析:物体在运动过程中受到重力和圆弧的压力,但只有重力做功,因此物体的机械能守恒,选物体运动的最低点为重力势能的零势面,则物体在最低和最高点时的机械能相等 2202 1221t mv R mg mv += 要想使物体做一个完整的圆周运动,物体到达最高点时必须具有的最小速度为: Rg v t = 所以 gR v 50= (4)悬点固定的摆动类 [

高一物理机械能守恒定律教案

高一物理机械能守恒定 律教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

机械能守恒定律 ★新课标要求 (一)知识与技能 1、知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化; 2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件; 3、在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式。 (二)过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒; 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题。 (三)情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,理解机械能守恒定律的内容; 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件; 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒,能正确分析物体系统所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具 投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程 (一)引入新课 教师活动:我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能 是可以相互转化的,那么在相互转化的过程中,他们的总量是 否发生变化这节课我们就来探究这方面的问题。 (二)进行新课 1、动能与势能的相互转化 教师活动:演示实验1:如右图,用 细线、小球、带有标尺的 铁架台等做实验。 把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度 的A 点,然后放开,小球在摆动过程中,重力势能和动能相互 转化。我们看到,小球可以摆到跟A 点等高的C 点,如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到C 点,但摆 到另一侧时,也能达到跟A 点相同的高度,如图乙。 A 甲 乙

机械能守恒定律练习题含答案

机械能守恒定律练习题 一、选择题(每题6分,共36分) 1、下列说法正确的是:(选CD ) A 、物体机械能守恒时,一定只受重力和弹力的作用。(是只有重力和弹力做功) B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。(吊车匀速提高物体) C 、在重力势能和动能的相互转化过程中,若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒。(受到一对平衡力) D 、物体的动能和重力势能之和增大,必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力),当上升到同一高度时,它们(选C) A.所具有的重力势能相等(质量不等) B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等(初始时刻机械能相等) D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L 的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m 的物体挂在弹簧的下端,用手托住物体将它缓慢放下,并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中,系统的重力势能减少,而弹性势能增加,以下说法正确的是(选A ) A 、减少的重力势能大于增加的弹性势能(手对物体的支持力也有做功,根据合外力做功为0) B 、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C 、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D 、系统的机械能增加(动能不变,势能减小) 4、如图所示,桌面高度为h ,质量为m 的小球,从离桌面高H 处 自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,小球落到 地面前的瞬间的机械能应为(选B ) A 、mgh B 、mgH C 、mg (H +h ) D 、mg (H -h ) 6、质量为m 的子弹,以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块, 并留在其中,下列说法正确的是(选BD ) A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等(与木块和子弹的动能,还有热能) B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等(子弹的合外力是阻力) C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功(一部分转化成热能) 二、填空题(每题8分,共24分) 7、从离地面H 高处落下一只小球,小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重 力的k 倍,而小球与地面相碰后,能以相同大小的速率反弹,则小球从释放开始,直至停止弹跳为止,所通过的总路程为 H/k 。 8、如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车,小车跟 绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码, 则当砝码着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为 在这过程中,绳的拉力对小车所做的功为________。 9、物体以100 k E J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动,当该物体经过斜面上某一点时,动能减少了80J ,机械能减少了32J ,则物体滑到斜面顶端时的机

机械能守恒定律教案

机械能守恒定律教案 ●教学目标 一、知识目标 1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化. 2.理解机械能守恒定律的内容. 3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式. 二、能力目标 1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒. 2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题. 三、德育目标 通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题. ●教学重点 1.理解机械能守恒定律的内容. 2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式. ●教学难点 1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件. 2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒. ●教学方法 1.关于机械能守恒定律的得出,采用师生共同演绎推导的方法,明确该定律数学表达公式的来龙去脉. 2.关于机械能守恒的条件,在教学时采用列举实例,具体情况具体分析的方法. ●教学用具 自制投影片、CAI课件. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、导入新课 1.[投影]复习思考题: ①什么是动能?动能与什么因素有关? ②什么是势能?什么是重力势能和弹性势能? ③重力势能、弹性势能分别与什么因素有关? 2.[学生解答思考题] ①物体由于运动而具有的能量叫动能.动能的大小与物体的质量及速度有关系,且质量越大,速度越大,动能也越大. ②由相互作用的物体的相对位置决定的能量叫势能,也叫位能. 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能. 发生形变的物体在恢复原状时能够对外界做功,因而具有能量,这种能量叫弹性势能. ③重力势能与物体的质量及被举高的高度有关;弹性势能跟形变的大小及劲度系数有关. 3.[学生活动] 举例说明物体的动能和势能之间可以相互转化. [例1]物体自由下落时,高度越来越小,速度越来越大.高度减小表示重力势能减小;速度增大表示动能增大.在这个过程中,重力势能转化为动能. [例2]竖直向上抛出的物体,在上升过程中,速度越来越小,高度越来越大.速度减小表示动能减小;高度增大表示重力势能增大这个过程中动能转化为重力势能. [例3]用一小球推弹簧被压缩,放开后弹簧可以把跟它接触的小球弹出去,弹簧的弹性势能转化为小球的动能.

(完整版)机械能守恒定律单元测试题及答案

《机械能守恒定律》单元测试题 一、选择题。(本大题共有12小题,每小题4分,共48分。其中,1~8题为单选题,9~12题为多选题) 1、下列说法正确的是( ) A 、一对相互作用力做功之和一定为零 B 、作用力做正功,反作用力一定做负功 C 、一对平衡力做功之和一定为零 D 、一对摩擦力做功之和一定为负值 2、如图所示,一块木板可绕过O 点的光滑水平轴在竖直平面内转动,木板上放有一木块, 木板右端受到竖直向上的作用力F ,从图中实线位置缓慢转动到虚线位置,木块相对木板不发生滑动.则在此过程中( ) A .木板对木块的支持力不做功 B .木板对木块的摩擦力做负功 C .木板对木块的摩擦力不做功 D .F 对木板所做的功等于木板重力势能的增加 3、三个质量相同的物体以相同大小的初速度v 0在同一水平面上分别进行竖直上抛、沿光滑斜面上滑和斜上抛.若不计空气阻力,它们所能达到的最大高度分别用H 1、H 2和H 3表示,则( ) A .H 1=H 2=H 3 B .H 1=H 2>H 3 C .H 1>H 2>H 3 D .H 1>H 2=H 3 4、如图所示,质量为m 的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值F 时,转动半径为R ,当拉力逐渐减小到F 4时,物体仍做匀速圆周运动,半径 为2R ,则外力对物体所做功的绝对值是( ). A.FR 4 B. 3FR 4 C.5FR 2 D .0 5、质量为m 的物体,从静止出发以g /2的加速度竖直下降h ,下列几种说法正确的是( ) ①物体的机械能增加了 21mg h ②物体的动能增加了2 1 mg h ③物体的机械能减少了2 1 mg h ④物体的重力势能减少了mg h A .①②③ B .②③④ C .①③④ D .①②④ 6、如图所示,重10 N 的滑块在倾角为30°的斜面上,从a 点由静止下滑,到b 点接触到一个轻弹簧。滑块压缩弹簧到c 点开始弹回,返回b 点离开弹簧,最后又回到a 点,已知ab =0.8m ,bc =0.4m ,那么在整个过程中叙述不正确的是( ) A .滑块动能的最大值是6 J B .弹簧弹性势能的最大值是6 J C .从c 到b 弹簧的弹力对滑块做的功是6 J D .滑块和弹簧组成的系统整个过程机械能守恒

机械能守恒定律练习题

机械能守恒定律练习题 1.将质量为100 kg的物体从地面提升到10 m高处,在这个过程中,下列说法中正确的是(取g=10 m/s2)( ) A.重力做正功,重力势能增加1.0×104 J B.重力做正功,重力势能减少1.0×104 J C.重力做负功,重力势能增加1.0×104 J D.重力做负功,重力势能减少1.0×104 J 2.如图所示,在光滑水平面上有一物体,它的左端接连着一轻弹簧,弹簧的另一端固定在墙上,在力F作用下物体处于静止状态,当撤去力F后,物体将向右运动,在物体向右运动的过程中,下列说法正确的是( ) A.弹簧的弹性势能逐渐减少 B.弹簧的弹性势能逐渐增加 C.弹簧的弹性势能先增加后减少 D.弹簧的弹性势能先减少后增加 3.如图所示,一原长为L的轻质弹簧固定于天花板上的O点,一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出,以速度v与弹簧在B点相接触,然后向上压缩弹簧,到C点时物块速度为零,此过程中无机械能损失,则下列说法正确的是( ) A.由A到C的过程中,动能和重力势能之和不变 B.由B到C的过程中,弹性势能和动能之和不变 C.由A到C的过程中,物体m的机械能守恒 D.由B到C的过程中,物体与弹簧组成的系统机械能守恒 4.质点A从某一高度开始自由下落的同时,由地面竖直上抛质量相等的质点B(不计空气阻力).两质点在空中相遇时的速率相等,假设A、B互不影响,继续各自的运动.对两物体的运动情况,以下判断正确的是( ) A.相遇前A、B的位移大小之比为1∶1 B.两物体落地速率相等 C.两物体在空中的运动时间相等 D.落地前任意时刻两物体的机械能都相等 5.如图所示,一根长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮,绳两端各系一小球a和b.a球质量为m,静置于地面;b球质量为3m,用手托住,高度为h,

机械能守恒定律典型例题精析(附答案)

机械能守恒定律 一、选择题 1.某人用同样的水平力沿光滑水平面和粗糙水平面推动一辆相同的小车,都使它移动相同的距离。两种情况下推力做功分别为W1和W2,小车最终获得的能量分别为E1和E2,则下列关系中正确的是()。 A、W1=W2,E1=E2 B、W1≠W2,E1≠E2 C、W1=W2,E1≠E2 D、W1≠W2,E1=E2 2.物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下,分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动.在这三种情况下物体机械能的变化情况是() A.匀速上升机械能不变,加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 B.匀速上升和加速上升机械能增加,减速上升机械能减小 C.由于该拉力与重力大小的关系不明确,所以不能确定物体机械能的变化情况 D.三种情况中,物体的机械能均增加 3.从地面竖直上抛一个质量为m的小球,小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力F阻恒定.则对于小球的整个上升过程,下列说法中错误的是() A.小球动能减少了mgH B.小球机械能减少了F阻H C.小球重力势能增加了mgH D.小球的加速度大于重力加速度g 4.如图所示,一轻弹簧的左端固定,右端与一小球相连,小球处于光滑水平面上.现对小球施加一个方向水平向右的恒力F,使小球从静止开始运动,则小球在向右运动的整个过程中() A.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B.小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增加 C.小球的动能逐渐增大 D.小球的动能先增大后减小 二、计算题 1.如图所示,ABCD是一条长轨道,其AB段是倾角为的斜面,CD段是水平的,BC是与AB和CD相切的一小段弧,其长度可以略去不计。一质量为m的物体在A点从静止释放,沿轨道滑下,最后停在D点,现用一沿轨道方向的力推物体,使它缓慢地由D点回到A点,设物体与轨道的动摩擦因数为,A点到CD间的竖直高度为h,CD(或BD)间的距离为s,求推力对物体做的功W为多少 2.一根长为L的细绳,一端拴在水平轴O上,另一端有一个质量为m的小球.现使细绳位于 水平位置并且绷紧,如下图所示.给小球一个瞬间的作用,使它得到一定的向下的初速度. (1)这个初速度至少多大,才能使小球绕O点在竖直面内做圆周运动 (2)如果在轴O的正上方A点钉一个钉子,已知AO=2/3L,小球以上一问中的最小速度开始运动,当它运动到O点的正上方,细绳刚接触到钉子时,绳子的拉力多大 3.如图所示,某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行,水平离开A点后落在水平地

高一物理机械能守恒定律教案

★新课标要求 (一)知识与技能 1、知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化; 2、会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件; 3、在具体问题中,能判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式。 (二)过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒; 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题。 (三)情感、态度与价值观 通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,理解机械能守恒定律的内容; 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件; 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒,能正确分析物体系统所具有的机械能,尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具 投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程 (一)引入新课 教师活动:我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转 化的,那么在相互转化的过程中,他们的总量是否发生变化?这节课我们就 来探究这方面的问题。 (二)进行新课 1、动能与势能的相互转化 教师活动:演示实验1:如右图,用细线、 小球、带有标尺的铁架台等做实 验。 把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的A 点,然后 放开,小球在摆动过程中,重力势能和动能相互转化。我们看到,小球可以 摆到跟A 点等高的C 点,如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线,小球虽然不能摆到C 点,但摆到另一侧时, 也能达到跟A 点相同的高度,如图乙。 问题:这个小实验中,小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个 小实验说明了什么? 学生活动:观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解。 小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直,对小球 不做功;只有重力对小球能做功。 A 甲 乙

八验证机械能守恒定律练习题及答案

八验证机械能守恒定律 班级 _________ 姓名 _______________ 学号 __________ 一、选择题(每小题中至少有一个选项是正确的) 1在利用重锤自由落下,验证机械能守恒定律的实验中,产生误差的主要原因是 A. 重锤下落的实际高度大于测量值 ( ) B. 重锤下落的实际高度小于测量值 C. 重锤实际末速度u 大于 gt (g 为重力加速度,t 为下落时间) D. 重锤实际末速度u 小于 gt 2?如图1所示,是用自由落体法验证机械能守恒定律时得到的一条纸带,我们选中 N 点来 验证机械能守恒定律,下面举出一些计算 A. N 点是第n 个点,则v n =gnT B. N 点是第n 个点,贝U v n =g (n -1 ) T 3.在验证“机械能守恒定律”的实验中,下列物理量中需要直接测量的是:( ) A 、重锤的质量; B 、重力加速度; C 重锤下落的高度; D 、重锤下落某一高度所对应的瞬时速度。 4?下列关于“验证机械能守恒定律”实验的实验误差中,正确的说法是 () A .重锤的质量称量不准会造成较大的误差 B. 重锤的质量选用得大一些,有利于减小误差 C ?重锤的质量选用得小一些,有利于减小误差 D ?纸带下落和打点不能同步会成较大的误差 5. 本实验中,除铁架台、夹子、低压交流电源、纸带和重物外,还需要选用的仪器是 () A .秒表 B .刻度尺 C .天平 D .打点计时器 6. 在验证“机械能守恒定律”的实验中,下列说法正确的是 ( ) A .重锤的重力应远远大于重物所受的空气阻力和纸带所受打点计时器的阻力 C S n S n 1 C n 2T D. n d n 1 d n 1 2T N 点速度的方法,其中正确的是(

机械能守恒定律检测题(Word版 含答案)

一、第八章 机械能守恒定律易错题培优(难) 1.如图甲所示,质量为4kg 的物块A 以初速度v 0=6m/s 从左端滑上静止在粗糙水平地面上的木板B 。已知物块A 与木板B 之间的动摩擦因数为μ1,木板B 与地面之间的动摩擦因数为μ2,A 、B 运动过程的v -t 图像如图乙所示,A 始终未滑离B 。则( ) A .μ1=0.4,μ2=0.2 B .物块B 的质量为4kg C .木板的长度至少为3m D .A 、B 间因摩擦而产生的热量为72J 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】 A .以物块为研究对象有 11ma mg μ= 由图看出2 14m/s a =,可得 10.4μ= 将物块和木板看成一个整体,在两者速度一致共同减速时,有 22M m a M m g μ+=+()() 由图看出2 21m/s a =,可得 20.1μ= 选项A 错误; B .木板和物块达到共同速度之前的加速度,对木板有 123()mg M m g Ma μμ-+= 由图看出2 32m/s a =,解得 4kg M = 选项B 正确; C .由v -t 图看出物块和木板在1s 内的位移差为3m ,物块始终未滑离木板,故木板长度至少为3m ,选项C 正确; D .A 、B 的相对位移为s =3m ,因此摩擦产热为 148J Q mgs μ== 选项D 错误。 故选BC 。

2.如图所示,劲度数为k 的轻弹簧的一端固定在墙上,另一端与置于水平面上质量为m 的物体接触(未连接),弹簧水平且无形变.用水平力F 缓慢推动物体,在弹性限度内弹簧长度被压缩了0x ,此时物体静止.撤去F 后,物体开始向左运动,运动的最大距离为40x .物体与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g .则( ) A .撤去F 后,物体先做匀加速运动,再做匀减速运动 B .撤去F 后,物体刚运动时的加速度大小为0 kx g m μ- C .物体做匀减速运动的时间为0 2 x g μD .物体开始向左运动到速度最大的过程中克服摩擦力做的功为0()mg mg x k μμ- 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A .撤去F 后,物体水平方向上受到弹簧的弹力和滑动摩擦力,滑动摩擦力不变,而弹簧的弹力随着压缩量的减小而减小,弹力先大于滑动摩擦力,后小于滑动摩擦力,则物体向左先做加速运动后做减速运动,随着弹力的减小,合外力先减小后增大,则加速度先减小后增大,故物体先做变加速运动,再做变减速运动,最后物体离开弹簧后做匀减速运动,A 错误; B .刚开始时,由牛顿第二定律有: 0kx mg ma μ-= 解得:0 kx a g m μ=- B 正确; C .由题意知,物体离开弹簧后通过的最大距离为3x 0,由牛顿第二定律得: 1a g μ= 将此运动看成向右的初速度为零的匀加速运动,则: 20112 3x a t = 联立解得:0 6x t g μ= C 错误; D .当弹簧的弹力与滑动摩擦力大小相等、方向相反时,速度速度最大时合力为零,则有

机械能守恒定律题型总结

机械能守恒定律及其应用专题训练 题型一:机械能守恒的条件和判断 1.如图所示,一轻质弹簧固定于O 点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中( ) A .重物重力势能减小 B .重物重力势能与动能之和增大 C .重物的机械能不变 D. 重物的机械能减少 2.关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是( ) A .做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒; B .做匀变速直线运动的物体,机械能一定守恒; C .外力对物体所做的功等于零时,机械能一定守恒; D .物体若只有重力做功,机械能一定守恒. 3.如图所示,固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m 的圆环,圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连,弹簧的另一端固定在地面上的A 点,弹簧处于原长h.让圆环沿杆滑下,滑到杆的底端时速度为零.则在圆环下滑过程中 ( ). A .圆环机械能守恒 B .弹簧的弹性势能先增大后减小 C .弹簧的弹性势能变化了mgh D .弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大 4.在下面列举的各例中,若不考虑阻力作用,则物体机械能发生变化的是( ) A .用细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在光滑水平面上做匀速率圆周运动 B .细杆栓着一个物体,以杆的另一端为固定轴,使物体在竖直平面内做匀速率圆周运动 C .物体沿光滑的曲面自由下滑 D .用一沿固定斜面向上、大小等于物体所受摩擦力的拉力作用在物体上,使物体沿斜面向上运动 答案:B 5.如图所示,两质量相同的小球A 、B ,分别用线悬线在等高的O 1、O 2点,A 球的悬线比B 比球的悬线长,把两球的悬线均拉到水平后将小球无初速释放,则经过最低点时(悬点为零势能)( ) A .A 球的速度大于 B 球的速度 B .A 球的动能大于B 球的动能 C .A 球的机械能大于B 球的机械能 D .A 球的机械能等于B 球的机械能 答案:ABD 6.如图所示的装置中,木块M 与地面间无摩擦,子弹m 以一定的速度沿水平方向射入木块并留在其中,然后,将弹簧压缩至最短,现将木块、子弹、弹簧作为研究对象,从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的过程中系统( ) A. 机械能守恒 B. 产生的热能等于子弹动能的减少量 C. 机械能不守恒 D. 弹簧压缩至最短时,动能全部转化成热能 题型二:链条(绳)类型: (1)不能把绳或链条当作质点处理,在绳或链条上速度大小相等,此种情况下应用机械能守恒,一定要选择零势能面;链条的动能和势能之和不变 (2)常采用守恒观点:E2=E1或Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 7.如图所示,光滑的水平桌面离地面高度为2L ,在桌的边缘,一根长L 的匀质软绳,一半搁在水平桌面上,另一半自然悬挂在桌面上,放手后,绳子开始下落,试问,当绳子下端刚触地时,绳子的速度是多大? B A

人教版高中物理必修二7.8《机械能守恒定律》教学设计

《机械能守恒定律》教学设计 【教学目标】 知识与技能目标: 1、知道什么是机械能,理解物体的动能和势能可以相互转化; 2、理解机械能守恒定律的内容和适用条件; 过程与方法目标: 会判定具体问题中机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析实际问题;初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。 情感态度与价值观目标: 通过能量守恒的教学,使学生树立科学的观点。理解和运用自然规律养成探究自然规律的科学态度。 【教学重点】 1、机械能守恒定律的推导与建立,以及机械能守恒定律含义的理解; 2、机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。 【教学难点】 1、机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。 2、正确分析物体系统内所具有的机械能,判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 【教学器材】 多媒体设备

【教学过程】 (一)引入新课 通过碰鼻实验视频引入新课。 1、提出课题—机械能守恒定律。(板书) 2、知识回顾: 重力做功等于重力势能的变化,合力做功等于物体动能的变化,力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程。 例举:通过重力或弹力做功,动能与势能相互转化。(展示图片和视频)大瀑布:重力势能动能 射箭活动:弹性势能动能 冲上高处的过山车:动能重力势能 分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况。 (学生回答后教师点评补充) 将能各种情景中能量变化填入表格

(二)探寻守恒量: 1、[问题] 观察视频演示实验,分析小球在摆动过程中都有哪些能量在参与转换? 学生回答问题: ①小球受哪些力的作用? ②哪些力对小球做功? ③能量如何转化? 引导学生回答问题,根据学生回答情况,给出机械能的概念。 根据分析提出猜想:机械能总量是否保持不变? 2、探究规律,并找出机械能不变的条件 提出研究方法:在探究物理规律时,应该是由简单到复杂,逐步深入,先对简单的物理现象进行探究,然后加以推广深化。在动能与势能转化的情景中,自由落体(只受重力)应该是比较简单的。(1)只受重力作用分析 引导学生自主探究,如图所示,小球下落过程中经过高度h1的A 点速度v1,经高度h2的B点时速度为v2,由同学用学习过的知识(牛顿定律或动能定理),分析下落过程中A、B两位置的机械能之间的数量关系。 由A点到B点:

机械能守恒定律单元测试题

机械能及其守恒定律 一、单项选择题(每小题4分,共40分) 1. 关于摩擦力做功,下列说法中正确的是( ) A. 静摩擦力一定不做功 B. 滑动摩擦力一定做负功 C. 静摩擦力和滑动摩擦力都可做正功 D. 相互作用的一对静摩擦力做功的代数和可能不为0 2.一个人站在高出地面h 处,抛出一个质量为m 的物体.物体落地时的速率为v ,不计空气阻力,则人对物体所做的功为( ) A .mgh B .mgh /2 C . 2 1mv 2 D . 2 1mv 2 -mgh 3.从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,则它们从抛出到落地( ) ①运行的时间相等 ②加速度相同 ③落地时的速度相同 ④落地时的动能相等 以上说法正确的是 A .①③ B .②③ C .①④ D .②④ 4.水平面上甲、乙两物体,在某时刻动能相同,它们仅在摩擦力作用下停下来.图7-1中的a 、b 分别表示甲、乙两物体的动能E 和位移s 的图象,则( ) 图7-1 ①若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则甲的质量较大 ②若甲、乙两物体与水平面动摩擦因数相同,则乙的质量较大 ③若甲、乙质量相同,则甲与地面间的动摩擦因数较大 ④若甲、乙质量相同,则乙与地面间的动摩擦因数较大 以上说法正确的是( ) A .①③ B .②③ C .①④ D .②④ 5.当重力对物体做正功时,物体的( ) A .重力势能一定增加,动能一定减小 B .重力势能一定增加,动能一定增加 C .重力势能一定减小,动能不一定增加 D .重力势能不一定减小,动能一定增加 6.自由下落的小球,从接触竖直放置的轻弹簧开始,到压缩弹簧有最大形变的过程中,以下说法中正确的是( ) A .小球的动能逐渐减少 B .小球的重力势能逐渐减少 C .小球的机械能守恒 D .小球的加速度逐渐增大 7.一个质量为m 的物体以a =2g 的加速度竖直向下运动,则在此物体下降h 高度的过程中,物体的( )

机械能守恒定律典型分类例题

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法:(1)物体在运动过程中只有重力做功,物体的机械能守恒。 (2)物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力,物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类:(1)阻力不计的抛体类。(2)固定的光滑斜面类。(3)固定的光滑圆弧类。(4)悬点固定的摆动类。(1)阻力不计的抛体类 包括竖直上抛;竖直下抛;斜上抛;斜下抛;平抛,只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用,也只有重力做功,通过重力做功,实现重力势能与机械能之间的等量转换,因此物体的机械能守恒。 (2)固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体,同时受到重力和支持力的作用,由于支持力和物体运动的方向始终垂直,对运动物体不做功,因此,只有重力做功,物体的机械能守恒。 (3)固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体,只受到重力和支持力的作用,由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直,对运动物体不做功,故只有重力做功,物体的机械能守恒。 (4)悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样,小球在绕固定的悬点摆动时,受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向,和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功,物体的机械能守恒。 作题方法: 一般选取物体运动的最低点作为重力势能的零势参考点,把物体运动开始时的机械能和物体运动结束时的机械能分别写出来,并使之相等。 注意点:在固定的光滑圆弧类和悬点定的摆动类两种题目中,常和向心力的公式结合使用。这在计算中是要特别注意的。 习题: 1、三个质量相同的小球悬挂在三根长度不等的细线上,分别把悬线拉至水平位置后轻轻释放小球,已知线长L a L b L c,则悬线摆至竖直位置时,细线中张力大小的关系是() A T c T b T a B T a T b T c C T b T c T a D T a=T b=T c 4、一质量m = 2千克的小球从光滑斜面上高h = 3.5米高处由静止滑下斜面底端紧接着一个半径R = 1米的光滑圆环(如图)求: (1)小球滑至圆环顶点时对环的压力; (2)小球至少要从多高处静止滑下才能越过圆环最高点; (3)小球从h0 = 2米处静止滑下时将在何处脱离圆环(g =9.8米/秒2)。 二、系统的机械能守恒 由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,要看两个方面 (1)系统以外的力是否对系统对做功,系统以外的力对系统做正功,系统的机械能就增加,做负功,系统的机械能就减少。不做功,系统的机械能就不变。 (2)系统间的相互作用力做功,不能使其它形式的能参与和机械能的转换。 系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能 系统间的相互作用力分为三类: 1)刚体产生的弹力:比如轻绳的弹力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力等 2)弹簧产生的弹力:系统中包括有弹簧,弹簧的弹力在整个过程中做功,弹性势能参与机械能的转换。 3)其它力做功:比如炸药爆炸产生的冲击力,摩擦力对系统对功等。 在前两种情况中,轻绳的拉力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力做功,使机械能在相互作用的两物体间进行等量的转移,系统的

验证机械能守恒定律教学设计

《实验:验证机械能守恒定律》的设计说明课程标准要求学生通过实验,验证机械能守恒定律。实验的结论已知,但实验的途径、方法和过程并没有告诉学生,这样验证机械能守恒定律的过程也就具有探究的性质。 机械能守恒定律是力学中的一个重要规律。本节将由学生独立设计验证这个规律的实验方案,并按照自己的实验方案进行实际操作、观察、测量、记录和处理实验数据。在实验的过程中,学生可能会遇到许多预料不到的问题。如学生设计的实验放案理论上可行,但实验误差较大,或实验条件不具备,这时学生需要修改自己设计的实验方案。经过这样的过程,你所获得的不仅仅是验证了一条规律,而是像科学家那样经历了一次科学探究的过程,会体验到发现、创造和成功的乐趣。 一、实验要求: 1、设计一种或几种能验证机械能守恒定律的实验方案。 2、选择一种你认为可行的实验方案,进行实际操作。 3、写出实验研究报告。实验研究报告的内容一般应包括实验日期、实验目的、实验器材和装置、实验原理和方法、实验过程和步骤、现象与数据、数据分析与处理、结论与问题讨论等。。 二、实验方法指导 1、生活中,动能与势能相互转化的现象是非常多的,因此,验证机械能守恒定律的途径和方法不止一种,不管你采用什么途径和方法进行实验,都必须考虑你的实验条件。

2、实验器材:刻度尺、电火花计时器、纸带、铁架台、钩码、夹子、 3、在设计实验方案时,学生需要正确理解机械能守恒定律内容,特别注意机械能守恒定律成立的条件,在此基础上,综合运用所学的知识,确定自己的方法,形成一个初步的实验方案。最初的实验方案往往不很完善,当和同学的方案进行交流或动手去做的时候,可能会发现实验方案中的问题,然后再想方设法进行改进,最后形成一个可行的方案。 三、学生分组汇报与交流 1、是否验证了机械能守恒定律?怎样验证的? 2、在实验中进行了哪些观察和测量,有那些因素影响了观察或测量的结果?实际上做了哪些工作来保证观察或测量结果的准确性? 3、在实验中遇到了哪些困难?发现了哪些问题?又是如何克服和解决的? 4、如果再做一次同样的研究,需要在哪些方面进行改进? 5、通过完成这项研究,有什么收获?

机械能守恒定律经典同步练习题及答案

机械能守恒定律同步习题 1、一质量为1kg 的物体被人用手由静止向上提升1m ,这时物体的速度为2 m/s ,则下列说法正确的是 A. 手对物体做功12J B. 合外力对物体做功12J C. 合外力对物体做功2J D. 物体克服重力做功10 J 2、在下列情况下机械能不守恒的有: A .在空气中匀速下落的降落伞 B .物体沿光滑圆弧面下滑 C .在空中做斜抛运动的铅球(不计空气阻力) D .沿斜面匀速下滑的物体 3、航天员进行素质训练时,抓住秋千杆由水平状态向下摆,到达竖直状 态的过程如图所示,航天员所受重力的瞬时功率变化情况是 A .一直增大 B 。一直减小 C .先增大后减小 D 。先减小后增大 4、如图2所示,某力F=10N 作用于半径R=1m 的转盘的边缘上,力F 的 大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则 转动一 周这个力F 做的总功应为: A 、 0J B 、20πJ C 、10J D 、20J. 5、关于力对物体做功以及产生的效果,下列说法正确的是 A.滑动摩擦力对物体一定做正功 B.静摩擦力对物体一定不做功 C.物体克服某个力做功时,这个力对物体来说是动力 D.某个力对物体做正功时,这个力对物体来说是动力 6、物体沿直线运动的v -t 关系如图所示,已知在第1秒内合外力对物体做的功为W ,则 (A )从第1秒末到第3秒末合外力做功为4W 。 (B )从第3秒末到第5秒末合外力做功为-2W 。 (C )从第5秒末到第7秒末合外力做功为W 。 (D )从第3秒末到第4秒末合外力做功为-0.75W 。 7、如图,卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙面上的木箱,使之沿斜面加速向上 移动。在移动过程中,下列说法正确的是 A.F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力 所做的功之和 B.F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和 C.木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能 D.F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 8、如图所示,静止在水平桌面的纸带上有一质量为0. 1kg 的小铁块,它离纸带的右端距 离为0. 5 m ,铁块与纸带间动摩擦因数为0.1.现用力向左以2 m/s 2的加速度将纸带从铁 块下抽出,求:(不计铁块大小,铁块不滚动) (1)将纸带从铁块下抽出需要多长时间? (2)纸带对铁块做多少功?

省优质课机械能守恒定律教案

机械能守恒定律 一、教学目标 1、知识与技能 (1) 知道什么是机械能,理解物体的动能和势能可以相互转化。 (2) 理解机械能守恒定律的容和适用条件。 (3) 会判定具体问题中机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律分析实际问题。 2、过程与方法 (1) 学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法。 (2) 初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。 3、情感、态度与价值观 体会科学探究中的守恒思想,养成探究自然规律的科学态度,领悟机械能守恒规律解决问题的优点,形成科学价值观。 二、教学重点和难点 1、教学重点 (1) 机械能守恒定律的探究、推导与建立,以及机械能守恒定律含义的理解。

(2) 机械能守恒定律的条件和机械能守恒定律的实际应用。 2、教学难点 (1) 机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。 (2) 能正确分析物体系统所具有的机械能,判断研 究对象在所经历的过程中机械能是否守恒。 三、教学方法和教具 1、教学方法: 实验探究、启发诱导、归纳总结、应用拓展、多媒体辅助教学 2、教具: 铁架台、铁夹、玻璃棒、细线、小钢球、摩擦计、弹簧振子 四、教学过程 (引入新课) 碰鼻实验:如图所示,把悬挂重球拉至 鼻尖由静止释放,实验者立于原位不动, 小球来回摆动,学生观察者怕重球碰坏了鼻子,可事实重球碰不到鼻尖。提出疑问,引入新课。 (新课讲授) 引导学生回忆本章学习过哪些形式的能量,重力势

能、弹性势能、动能。 一、机械能 1、机械能:动能和势能(重力势能和弹性势能)统 称为机械能。 2、表达式:E=E K+E P 3、机械能是标量,具有相对性。 先选取参考平面才能确定机械能(一般选地面)。 4、动能与势能的相互转化 例子:多媒体播放图片 ①自由落体运动,平抛运动、小球在光滑斜面向下运动、瀑布、高山滑雪 --------重力势能向动能转化 ②竖直上抛运动的上升过程 小球沿光滑斜面向上运动、背越式跳高 ---------动能向重力势能转化 ③明投出的篮球、掷出的铅球、单摆、过山车: ---------重力势能和动能互相转化 思考:上述例子发生的都是动能和重力势能的相互转化 为什么会发生这样的转化?----答:受重力 在光滑水平面上匀速直线是否受重力? 看来动能和重力势能相互转化的原因,不是受重力,而是得有重力做功。

《机械能守恒定律》题型探究及方法总结

《机械能守恒定律》题型探究及方法总结 湖北省襄樊市第四中学任建新441021 题型一机械能守恒的判断 例1下面列举的各个实例中,那些情况下机械能是守恒的?() ①一小球在粘滞性较大的液体中匀速下落;②用细线拴着一个小球在竖直平面内做圆周运动;③用细线拴着一个小球在光滑水平面内做匀速圆周运动;④拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升;⑤一物体沿光滑的固定斜面向下加速运动 A .②③⑤ B .①②④ C .①③④ D .②③④ 解析①④中的物体匀速运动,必然是有外力与重力或重力的分力相平衡,且在该力方向上发生了位移,故机械能不守恒;②③⑤中的物体在运动过程中只有重力做功,满足机械能守恒.答案A . 解后思悟 对机械能守恒的条件应从以下几个方面来理解:(1)只是系统内动能和势能的相互转化,没有其它形式能(如,例如所有做抛体运动的物体;②受其 失球A 落地后,B 从桌边下落期间,B 设A 球落地时速率为v 1,从A mgh =21(3m )v 12得:v 1= gh 3 2 从A 球落地到B 球落地的过程中,B 、C 212 2v 2= gh 3 5 ,即为C 球离开桌边时速度的大小. 解后思悟 如何选择研究对象,是解题最基础的一步,也是最关键的一步.对多个物体组成的系统,研究对象的选取要慎重,要灵活.根据实际需要,有时选用整个系统为研究对象,有时选用系统中的某一部分为研究对象. 在具体应用过程中,守恒定律的表述如下:(1)用系统状态量的增量表述:ΔE =0,即研究过程中系统的机械能增量为零;(2)用系统动能增量和势能增量间的关系表述:ΔE K =-ΔE P ,即系统动能的增加等于它势能的减少;(3)ΔE A =-ΔE B ,即系统中相互作用的A 物体机械能的增加,等于B 物体机械能的减少. 解答此题的容易犯的错误是没有注意到A 、B 两球与地面碰撞过程有机械能损失,却以为整个过程中机械能都是守恒的. 【备用例题】 如图1所示,固定在竖直面内的半径为R 的1/4光滑圆弧轨道AB 底端的切线水平,并和水平光滑轨道BC 连接.一根轻杆两端和中点分别固定有相同的小铁球(铁球可看作质点),静止时两端的小铁球恰好位于A 、B 两点.释放后杆和小球最终都滑到水平面 图1

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