1、1本文集资料共 4 个分类：学习方法、记忆方法、快速阅读、潜能开发。每个分类都有多个资料，可在百度文库、新浪爱问共享、豆丁文库中直接搜索：“学习方法：” “记忆方法：” “快速阅读：”“潜能开发：” ，即可找到更多资料。高一系列练习精彩点拨 10 部分1.高一物理 机械能守恒定律 同步达纲1如图 851 所示，小球自 a 点由静止自由下落，到 b 点时与弹簧接触，到 c 点时弹簧被压缩至最短，若不计弹簧的质量和空气阻力，小球由 abc 的运动过程中 A小球的动能逐渐减小 B小球的重力势能逐渐减小C小球的机械能守恒 D小球的加速度逐渐减小2两个质量相同的小球 A、B，分别用细线悬挂在等高的 、
2、1O、 2点，A 球的悬线比 B 球的长， 如图852 所示，把两球均拉到与悬线水平后由静止释放，以悬点所在平面为参考平面，到两球经最低点时的A. A 球的速度等于 B 球的速度BA 球的动能等于 B 球的动能CA 球的机械能等于 B 球的机械能DA 球对绳的拉力等于 B 球对绳的拉力3某同学身高 18m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了 18m 高的横竿，据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g 取 210m/s)A2ms B4ms C6ms D8ms4如图 853 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
3、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? 参考答案【同步达纲练习】1. BC 点拨：小球的机械能转化为弹簧的弹性势能，小球和弹簧组成的系统的机械能守恒2. CD 点拨：A、B 两球荡下时，绳的拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒：另外 .3,2,2,21 mgTlvmgTlvglm3B 点拨：算高度时要从该同学的重心量起，由 hv9.0,12，得 smv/2.44 21gLv点拨：取地面为零势能面，由机械能守恒定律得221)42(2mvLggmL优秀经验分享：太多的人总是抱怨学不进去，记不住，思维转得慢，大脑不好使，吸取知识的能力太差，学习效率太低。读书的
4、学习不好，经商的赚钱不多！作者本人以前也和读者有着同样的困惑，在我考上公务员，然后后来又转行经商，然后再读 MBA，后来再考托福，一路的高压力考试中，从开始就学习了很多的学习方法，记忆方法，包括各种潜能开发培训班都上过一些，还有吃补脑的药也有一些，不过感觉上懂了理论，没有太多的实践，效果不太明显，吃的就更不想说了，相信太多的人都吃过，没有作用。06 年的时候，无意间在百度搜索到一个叫做“精英特快速阅读记忆训练软件”的产品，当时要考公务员，花了几百块钱买了来练，开始一两个星期没有太明显的效果，但是一个月的训练之后，效果非常理想，阅读速度和记忆能力在短时间内提高很多，思维这些都比以前更敏捷，那个时
5、候一两个小时可以看完一本书，而且非常容易记住书中的内容。这个能力在后来的公务员考试、MBA、托福以及生活中都很大程度上成就了我，这也是我今天要推荐给诸位的最有分享价值的好东西（ 想学的朋友可以到这里下载，我做了超链接，按住键盘左下角 Ctrl 键，然后鼠标左键点击本行文字即可连接。 ）基本上 30 个小时就够用了。非常极力的推荐给正在高压学习的朋友们，希望你们也能够快速高效的学习，成就自己的人生。最后，经常学习的同学，我再推荐一个学习商城“爱贝街” ，上面的产品非常全，有一个分类是潜能开发，里面卖的产品比市场上便宜很多哦（ ）32高一物理 机械能守恒定律 同步达纲【同步达纲练习】1.下列叙述中
6、正确的是( )A.合外力对物体做功为零的过程中，物体的机械能一定守恒 B.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒C.做匀变速运动的物体机械能可能守恒 D.当只有重力对物体做功时，物体的机械能守恒2.从地面竖直上抛两个质量不同而动能相同的物体(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们( )A.所具有的重力势能相等 B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等 D.所具有的机械能不等3.如下图所示，在粗糙斜面顶端固定一弹簧，其下端挂一物体，物体在 A 点处于平衡状态.现用平行于斜面向下的力拉物体，第一次直接拉到 B 点，第二次将物体先拉到 C 点，再回到 B 点.则这两次过程中( )A.重力势能改变量
7、相等 B.弹簧的弹性势能改变量相等C.摩擦力对物体做的功相等 D.弹簧弹力对物体做功相等4.在人造地球卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程中，下列说法中正确的是( )A.动量和动能都守恒 B.动量和动能都不守恒，但机械能守恒C.动量不守恒，但动能守恒 D.动量和机械能不守恒5.物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下，当所用时间是下滑到底端所用时间的一半时，物体的动能与势能(以斜面底端为零势能参考平面)之比为( )A.14 B.13 C.12 D.126.光滑斜面 A、B 与水平方向的夹角分别为 30与 60，自斜面底以相同速率沿斜面 A 向上抛出小球 a，沿斜面 B 向上抛出小球 b，则下述说法中正确
8、的是( )A.a、b 球上升最大高度相等 B.a、b 球沿斜面的最大位移相等C.二球从抛出到返回时间相等 D.a 球比 b 球先返回抛出点7.质量 1.0kg 的铁球从某一高度自由落下，当下落到全程中点位置时，具有 36J 的动能，如果空气阻力不计，取地面为零势能处，g 取 10m/s2，则( )A.铁球在最高点时的重力势能为 36J B.铁球在全程中点位置时具有 72J 机械能C.铁球落到地面时速度为 12m/s D.铁球开始下落时的高度为 7.2m8.在长 1m 的细线下吊一个 2kg 的小球，线上端固定，将线拉到与水平成 30角时，从静止放开小球，当线与竖直方向 30角时，小球速度大小为
9、 m/s，当小球到悬点正下方时对线的拉力大小等于 N.9.竖直放置的轻弹簧下端固定在地面上，上端与轻质平板相连，平板与地面间的距离为 H1，如下图所示.现将一质量为 m 的物块轻轻放在平板中心，让它从静止开始往下运动，直至物块速度为零，此时平板与地面间的距离为 H2.若取无形变时为弹簧弹性势能的零点，则此时弹簧的弹性势能 Ep= .10.如下图所示，ABC 是一段竖直平面内的光滑的 1/4 圆弧形轨道，圆弧半径为 R，O 为圆心，OA 水平，CD 是一段水平光滑轨道.一根长 2R、粗细均匀的细棒，开始时正好搁在轨道两个端点上.现由静止释放细棒，则此棒最后在水平轨道上滑行的速度为 .4【素质优化
10、训练】11.如下图所示，在细线下吊一个小球，线的上端固定在 O 点，将小球拉开使线与竖直方向有一个夹角后放开，则小球将往复运动，若在悬点 O 的正下方 A 点钉一个光滑小钉，球在从右向左运动中，线被小钉挡住，若一切摩擦阻力均不计，则小球到左侧上升的最大高度是( )A.在水平线的上方 B.在水平线上 C.在水平线的下方 D.无法确定12.如下图所示，OA、OB、BC 均为光滑面，OA=OB+BC,角 ，物体从静止由 O 点放开，沿斜面到 A 点所需时间为 t1，物体从静止由 O 点放开沿 OBC 面滑到 C 点时间为 t2，A、C 在同一水平面上，则关于 t1与 t2的大小的下述说法中正确的是(
11、 )A.t1=t2 B.t1t 2 C.t1t 2 D.条件不足，无法判定13.如下图所示，有许多根交于 A 点的光滑硬杆具有不同的倾角和方向.每根光滑硬杆上都套有一个小环，它们的质量不相等.设在 t=0 时，各小环都由 A 点从静止开始分别沿这些光滑硬杆下滑，那么这些小环下滑速率相同的各点联结起来是一个( )A.球面 B.抛物面 C.水平面 D.不规则曲面14.如下图所示，三小球 a、b、c 的质量都是 m，都放于光滑的水平面上，b、c 与轻弹簧相连，都静止.a 以速度 0冲向 b，碰后与 b 一起运动，在整个运动过程中( )A.三球与弹簧的总动量守恒，总机械能不守恒 B.三球与弹簧的总动量
12、守恒，总机械能也守恒C.当 b、c 球速度相等时，弹簧的势能最大 D.当弹簧恢复原长时，c 球的动能一定最大，b 球的动能一定为零15.如下图所示，A、B 两物体和轻弹簧相连接，放在光滑的水平面上，物体 A 紧靠竖直墙.现在向左施力 F 推物体 B 使弹簧压缩，然后由静止释放，A 将被拉离竖直墙.那么 A、B 与弹簧组成的系统，在 A 离开竖直墙以后的运动过程中，下列说法中正确的是( )5A.系统的动量始终等于撤去外力时的动量 B.A 与 B 的速度相同时，弹簧的弹性势能最大C.弹簧出现的最短长度等于撤去外力时弹簧的长度 D.系统的机械能总等于撤去外力时弹簧的弹性势能16.如下图所示，分别用质
13、量不计不能伸长的细线与弹簧分别吊质量相同的小球 A、B，将二球拉开使细线与弹簧都在水平方向上，且高度相同，而后由静止放开 A、B 二球，二球在运动中空气阻力不计，到最低点时二球在同一水平面上，关于二球在最低点时速度的大小是( )A.A 球的速度大 B.B 球的速度大 C.A、B 球的速度大小相等 D.无法判定17.如下图所示，光滑的轨道竖直放置，O 为圆心，半径为 0.2m，A 点比圆心高 0.1m，质量为 0.1kg 的小球通过 A 点时的速度大小为 2m/s，则小球通过 B 点时的速度大小等于 m/s，对 B 点的压力大小等于 N，小球最大上升高度比 O 点高 m.一 18.如上图所示，在
14、光滑水平面上有两个物体，其质量分别为 mA=1kg,mB=2kg,A 与墙面间连有一个轻弹簧，B 以 0=6m/s 的速度向 A 运动，与 A 碰撞后粘合在一起继续向右运动而压缩弹簧，则弹簧被压缩至最大程度时具有的弹性势能是 J.19.如下图所示，一轻质杆上有两个质量相等的小球 A、B，轻杆可绕 O 点在竖直平面内自由转动.OA=AB=l，先将杆拉至水平面后由静止释放，则当轻杆转到竖直方向时，B 球的速度大小为 .20.如上图所示，圆弧轨道在竖直平面内，半径为 R，高为 h，一物体从底端冲上弧面，若不计摩擦，欲使物体通过圆弧顶端而又不脱离弧面，则物体在圆弧底端时的速率 0应为 .21.如下图所
15、示，在长度一定的细线下方系一小球，线的另一端固定，使悬线与竖直方向成不同偏角 (090)时无速释放.则小球摆回到最低点 P 时，细线所受拉力的大小范围是 .622.如上图所示，质量相等的重物 A、B 用绕过轻小的定滑轮的细线连在一起处于静止状态.现将质量与 A、B 相同的物体 C 挂在水平段绳的中点 P，挂好后立即放手.设滑轮间距离为 2a，绳足够长,求物体下落的最大位移.23.一根长为 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
16、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= 32L，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?24.黄河是我国也是世界上含沙量最多的大河.请回答下列有关黄河成灾和治理的几个问题：(1)黄河的泥沙主要来自 .(2)根据河南省陕县水文站多年的观测资料，黄河平均每立方米河水含沙量高达 37.7kg.如果按该水文站所测黄河多年平均径流量 4.201010m3计算，黄河每年通过该 站输往下游的泥沙有多少吨 ?如果把这些泥沙筑成上底宽 0.6m，下底宽 1.4m，高1m 的沙墙，则沙墙可绕地球赤道多少圈?(地球半
17、径 R=6370km,黄河泥沙的密度按 1.5gcm-3计算)(3)由于黄河成灾的要害是泥沙，因此 是治黄的关键所在. (4)上图是黄河两岸人民利用黄河下游河床高悬的特点创造的引黄淤灌工程，实现了水沙资源的综合利用，化害为利.该工程把多泥沙的黄河水引出堤外，主要依靠 ，它的吸程(图中 h1)最多不能超过 m?如果某虹吸管的直径为 40cm，水面与堤脚的高差(图中 h2)为 5m，则该虹吸管每秒可引水多少立方米?(不考虑水的粘滞力、管壁的阻力、摩擦力等的影响)【知识验证实验】随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量利用率是人类所面临的一重要任务.如下图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案.
18、与站台连接的轨道有一小的坡度.请你从提高能量利用效率的角度，分析这种设计的优点.解析：节能.列车进站时，利用上坡使部分动能转化为重力势能，减少因为刹车而损耗的机械能；列出出站时，利用下坡把储存的重力势能转化为动能，起到节能作用.(若从力的角度分析，也可)【知识探究学习】2001 年 1 月 10 日，我国航天试验飞船“神舟二号”成功发射.“神舟二号”由中国酒泉卫星发射中心升空，在运行中进行了预定的空间科学实验.它标志着我国航天事业迈出了重要步伐，是我国航天史上的重要里程碑.酒泉这个神圣的地方，据史书记载，大将军霍去病曾带兵镇守此域，唐代大诗人的名句“大漠孤烟直，长河落日圆”，描写的也是正是酒泉
19、地区的风光，与此相距不远的敦煌飞天女的神话故事，道出了华夏儿女亘古不灭的飞天梦想.新型“长征”运载火箭，将重达 8.4 吨的飞船送至近地轨道 1，如下图所示，飞船与火箭分离后，以速度 7.2km/s 绕地球做匀速圆周运动，经过运行几周，飞船调整后在 Q 点开启发动机，短时间向外喷射高速气体使飞船加速，关闭发动机后，飞船沿椭圆轨道 2 运行，到达 P 点，开启发动机再次使飞船加速，使飞船速率符合圆轨道 3 的要求，进入轨道 3 后绕地球做圆周运动.利用同样方法使飞船离地球越来越远，飞向广袤的宇宙太空.7“神舟二号”飞船采用 20MHz 的频率向地面测控站发出无线电信号，报告飞行的速度、位置、姿态
20、以及各种试验情况.“神舟二号”在太空遨游了 7 天后，宛如嫦娥下凡，姗姗降落在我国的内蒙古大草原.消息传来，举国欢庆.这次飞行试验取得了丰硕成果，包括空间遥感、环境监测以及空间材料、生命科学、天文和超重失重等科学试验，取得了大量翔实的数据，为我国载入航天试验提供了充分的技术资料.“神舟二号”飞船的试验成功，再一次表明，中国人民完全有能力独立自主攻克尖端技术，在世界高科技领域占有一席之地.(1)轨道 1 离地面高度约 (已知地球半径 R=6400km,第一宇宙速度为 0=7.9km/s)A.8000km B.1600km C.6400km D.4200km(2)“神舟二号”在轨道 1 上的动能为
21、 J.(3)飞船在轨道 2 上从 Q 点到 P 点过程中，速率A.不变 B.增大 C.减少 D.无法确定(4)飞船在轨道 1、2、3 正常运行下，下列说法正确的是A.飞船在轨道 3 上的速度大于在轨道 1 上的速度B.飞船在轨道 3 上的速度小于在轨道 1 上的速度C.飞船在轨道 1 上经过 Q 点的加速度大于它在轨道 2 上经过 Q 点的加速度D.飞船在轨道 2 上经过 P 点的加速度等于它在轨道 3 上经过 P 点的加速度(5)飞船上的物体在下列哪些过程中处于超重状态?A.加速上升过程 B.在圆轨道 1 上运行 C.在椭圆轨道 2 上运行 D.减速下降过程解析：(1)由物理知识 rGM/可
22、得 / 0= )(hR,求出 h=1600km.(2)Ek= 21m 2=2.21011J.(3)由机械能守恒定律，飞船 Q 到 P，势能增大，动能减小.(4)速度由 = r/判断.加速度由 a=GM/r2判断.(5)飞船具有向上加速度时，处于超重状态，加速上升，减速下降时具有向上的加速度，选 A、D.航天技术是当今科技制高点，航天问题是理科综合的命题热点.我国“神舟”号航天飞船的成功发射和近期“北斗”号导航卫星的升空，标志着我国航天事业迈出了新的步伐，航天问题涉及到理科的能量、速度、动力来源等问题，涉及到文科的地理知识、时政知识等. 答案 1.C、D 2.C 3.A、B、D 4.B 5.B
23、6.A 7.B、C、D 8.2.71；4 9.mg(H 1-H2) 10. gR【素质优化训练】11.B 12.B 13.C 14.A、C 15.B、D 16.A 17.3.16；6；0.3 18.6 19. 524gl20. gh2v 0 gR 21.mgT3mg 22. 34a 23.(1) gL3；2mg3物理 机械能单元达纲检测题【单元达纲检测】一、选择题(每小题 3 分，共 30 分)81.一物体从高处同一点沿不同倾角的光滑斜面滑到同一水平面，则( )A.在下滑过程中，重力对物体做的功相同B.在下滑过程中，重力对物体做功的平均功率相同C.在物体滑到水平面的瞬间，重力对物体做功的瞬时功
24、率相同D.在物体滑到水平面的瞬间，物体的动能相同2.自由落下的小球从接触竖直放置的弹簧开始到弹簧压缩到最大形变的过程中，( )A.小球的重力势能逐渐变小 B.小球的动能逐渐变小C.小球的加速度逐渐变小 D.弹簧的弹性势能逐渐变大3.质量为 m 的汽车以恒定功率 P 在平直公路上行驶，汽车匀速行驶的速率为 1，若汽车所受阻力不变，则汽车的速度为 2( 2 1时，汽车的加速度大小是( )A. 2vPB. 1v C. 21)(vmPD. )(221vmP4.如下图所示，设 mAm B，不计滑轮的摩擦及质量，在 A 物体下落的过程中，下列判断正确的是( )A.物体 A 和 B 各自的机械能守恒B.A
25、和 B 组成的系统机械能守恒C.A 和 B 组成的系统机械能不守恒D.A 的机械能减少，B 的机械能增加5.在光滑水平面有一平板车上站着一个人，人与车一起做匀速直线运动.此人手中拿着一个球，用如下两种方法将球水平抛出：一次沿车前进方向抛出，对球做功为 W1，所施冲量大小为 I1；另一次沿与车运动相反方向抛出，对球做功为 W2，所施冲量大小为 I2.若两次球离手时对地的速率相同，则两次抛球过程比较( )A.W1=W2,I1=I2 B.W1W 2,I1W 2 C.W1=W2,I1I 2 D.W1W 2,I1I 26.如下图所示，木块 A 放在木块 B 上左端，用恒力 F 将 A 拉至 B 的右端，
26、第一次将 B 固定在地面上，F 做功为W1，生热为 Q1；第二次让 B 可以在光滑地面上自由滑动，这次 F 做的功为 W2，生热为 Q2，则应有( )A.W1W 2,Q1=Q2 B.W1=W2,Q1=Q2 C.W1W 2,Q1Q 2 D.W1=W2,Q1Q 27.如下图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在 A 处固定质量为 2m 的小球，B 处固定质量为 m的小球，支架悬挂在 O 点，可绕过 O 点并与支架所在平面相垂直的固定轴转动.开始时 OB 与地面相垂直，放手后开始运动.在不计任何阻力的情况下，下列说法正确的是( )A.A 球到达最低点时速度为零B.A 球机械能减少量等于 B
27、 球机械能增加量C.当支架从左向右回摆时，A 球一定回到起始高度D.B 球向左摆动所能达到的最高位置应高于 A 开始运动时的高度8.有一槽状的光滑直轨道，与水平桌面成某一倾角固定.一可视为质点的滑块，从轨道顶端 A 点由静止开始下滑，经中点 C 滑至底端 B 点.设前半程重力对滑块做功的平均功率为 P1，后半程重力对滑块做功的平均功率为 P2，则 P1P 2等于( )A.11 B.1 C.12 D.1( 2+1)9.如下图所示，小球做平抛运动的初动能为 6J，不计一切阻力，它落到斜面 P 点时的动能为( )9A.10J B.12J C.14J D.8J10.质量为 m 的小球被系在轻绳的一端，
28、在竖直平面内作半径为 R 的圆周运动，运动过程中小球受到空气阻力的作用.设某一时刻小球通过轨道的最低点，此时绳子的张力为 7mg，此后小球继续做圆周运动，经过半个圆周恰能通过最高点，则在此过程中小球克服空气阻力所做的功为( )A. 41mgR B. 31mgR C. 21mgR D.mgR二、填空题(每小题 5 分，共 25 分)11.一木块静止在光滑的水平面上，被一水平飞来的子弹击中，子弹进入木块的深度为 2cm，木块在水平面上移动了 3cm,则产生的内能与子弹损失的动能之比为 .12.如下图所示，物体的质量为 m=2kg,滑轮的质量和阻力不计，今用一竖直向上的力 F=12N 向上拉，使物体
29、上升 h=4m 的高度，则在此过程中拉力所做的功是 J.(取 g=10m/s2)13.下图所示，质量 m=2kg 的物体从 10m 高处由静止下落，进入沙坑 d=0.1m 深处静止.取 g=10m/s2，物体在沙坑中受到的平均阻力为 N.14.汽车以速度 沿倾角为 的斜坡匀速上行.若保持功率不变，汽车能以 3 大小的速度在这个斜坡上匀速下行.由此可知汽车与路面间的摩擦因数为 .15.物体 A 在甲、乙两个恒力共同作用下从静止开始沿如下图中虚线做直线运动.若两力方向与运动方向的夹角分别为 和 ，则在移动位移 s 的过程中，两力所做的功之比 W 甲 W 乙 = .三、实验题(15 分)16.验证“
30、机械能守恒定律”的实验采用重物自由下落的方法：(1)用公式 21m 2=mgh 时对纸带上起点的要求是 ；为此目的，所选择的纸带第一、二两点间距应接近 .10(2)若实验中所用重锤质量 m=1kg,打点纸带如下图所示，打点时间间隔为 0.02s，则记录 B 点时，重锤的速度 B= ，重锤动能 Ekb= .从开始下落起至 B 点，重锤的重力势能减少量是 ，因此可得出的结论是 .(3)根据纸带算出相关各点的速度 ，量出下落距离 h,则以 2v为纵轴，以 h 为横轴画出的图线应是如下图中的 .图线的斜率表示 .四、计算题(17 题 6 分，18、19、20 题每题 8 分，共 30 分)17.如下图
31、所示，质量为 m 的重锤从高 h 处自由下落，打在质量为 M 的木桩上，重锤与木桩一起下沉距离 s.求木桩在下沉过程中遇到的平均阻力.18.取离开地球无限远处为重力势能为零点.设地球质量为 M、地球半径为 R、万有引力常量是 G.已知一质量为m、离地心距离为 r 的人造地球卫星的势能为 Epr=-G rm.则该人造卫星在距地面高度 h 处绕地球作匀速圆周运动时所具有的机械能是多少?19.如下图所示，质量为 m 的物体静止在光滑圆轨道的最低点 A.现对 m 施加一大小不变、方向始终沿圆轨道切线方向的力，使物体沿圆周轨道运动 41圆周到达 B 点，在 B 点时立即撤去外力 F.若要使物体在竖直圆弧
32、轨道内侧能够通过最高点作完整的圆周运动，问所施的外力 F 至少要多大?1120.下图所示为水平气垫导轨，滑块 A、B 用轻弹簧连接.今将弹簧压紧后用轻绳系在 A、B 上，然后以恒定速度 0向右运动.已知 A、B 质量分别为 m1、m 2，且 m1m 2.滑动中轻绳突然断开，当弹簧第一次恢复到自然长度时，滑块 A 的速度刚好为零.求：(1)绳断开到弹簧第一次恢复到自然长度过程中弹簧释放的弹性势能 EP；(2)在以后运动过程中，滑块 B 是否会有速度等于零的时刻?试通过定量分析讨论来证明你的结论.参考答案1.A、D 2.A、D 3.C 4.B、D 5.C 6.A 7.B、C、D 8.D 9.C 1
33、0.C 11.25 12.96 13.2020 14.2tan 15.tan/tan 16.(1)初速度等于零；2mm (2)0.59m/s;0.17J；0.17J；在实验误差范围内，重锤动能的增加等于重锤重力势能的减少（3)C；重力加速度 g 17.(M+m)g+ SmMh)(218.- RG19.5mg 20.(1) 21)(mv20 (2)B 没有速度为零的时刻，证明略.4验证机械能守恒定律 知识精讲1.实验目的学会用打点计时器验证机械能守恒定律的实验方法和技能.2.实验原理在物体自由下落的过程中，只有重力对物体做功，遵守机械能守恒定律，即重力势能的减少量等于动能的增加量.利用打点计时器
34、在纸带上记录下物体自由下落的高度 h，计算出即时速度 ，便可验证物体重力势能的减少量E p=mgh 与物体的动能增加量E k= 21m 2是否相等，即验证 gh 是否等于 21 2.3.实验注意事项(1)安装打点计时器时，必须使穿纸带的两个限位孔在同一竖直线上，以减小摩擦阻力.(2)接通电源前，穿过打点计时器的纸带应平展不卷曲，提纸带的手必须拿稳纸带，并使纸带保持竖直，从而不致人为地增大摩擦阻力，导致机械能损耗.(3)实验时，必须先接通电源，让打点计时器工作正常后才能松开纸带让垂锤下落，从而使纸带下落的初速度为零，并且纸带上打出的第一个点是清晰的一个小点.(4)选用纸带应尽量挑选第 1、2 两
35、点间的距离接近 2mm 的纸带，以保让打第一个点时纸带的速度为零.(5)测量下落高度时，都必须从起点算起，不能搞错，选取的各个计数点要离起始点适当远一些，以减小测量高度 h 值的相对误差.(6)因验证的是 ghn,是否等于 2 2n，不需要知道动能的具体数值，故无需测量重锤的质量 m. 4.实验误差由于重物和纸带在下落过程中要克服阻力(主要是打点纸带所受的阻力)做功，所以势能的减小量E p稍大于动能的增加量E k.12【重点难点解析】本实验重点是通过实验验证机械能守恒定律，难点是对机械能守恒条件的深入理解及本实验的原理、实验器材的选用和误差的分析.例 1 在“验证机械能守恒定律”的实验中，有如
36、下可供选择的实验器材：铁架台、打点计时器以及复写纸、纸带、低压直流电源、天平、秒表、导线、电键.其中不必要的器材是 ；缺少的器材是 .解析：不必要的器材是低压直流电源、天平、秒表；缺少的器材有低压交流电源、重锤、刻度尺.因为此实验要利用重锤和纸带系统做自由落体运动来验证机械能守恒.实验中通过打点计时器记录重锤自由下落的运动情况，测量重物下落的高度 h.和对应记录点的速度 n，通过计算 mghn和 21m 2n的值进行比较来验证机械能守恒定律.显然处理数据时，比较 ghn和 21 2n的值即可验证机械能守恒定律是否成立.因此不需要天平、秒表，但必须要有低压交流电源、重锤和刻度尺.因为打点计时器工
37、作电源是低压交流电源而不是低压直流电源.例 2 在“验证机械能守恒定律”的实验中：(1)打点计时器的放置要求是 ；开始打点记录时，应 .(2)如果以 2/2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的 2vh 图线是 ，该线的斜率是 .解析：(1)打点计时器底板平面要竖直夹稳；先打开打点计时器，然后释放重锤，让它带着纸带自由下落.(2)通过坐标原点的一条倾斜直线，该线的斜率等于重力加速度.是因为：(1)只有打点计时器竖直夹稳，才能保证限位孔与纸带运动方向相同，以减少纸带运动时和限位孔的摩擦.(2)若重锤做的是自由下落，应有 21m 2=mgh 即 21 2=gh，由数学知识可知，2v和 h 成
38、正比，绘出 2v-h 图线将是正比例函数图像，图线的斜率 k=g.例 3 在验证机械能守恒定律的实验中，有同学按以下步骤进行实验操作：A.用天平称出重锤和夹子的质量；B.固定好打点计时器，将连着重锤的纸带穿过限位孔，用手提住，且让手尽量靠近打点计时器；C.松开纸带，接通电源，开始打点.并如此重复多次，以得到几条打点纸带；D.取下纸带，挑选点迹清晰的纸带，记下起始点 O，在距离 O 点较近处选择几个连续计数点(或计时点)，并计算出各点的速度值；E.测出各点到 O 点的距离，即得到重锤下落高度；F.计算出 mghn和 21m 2n，看两者是否相等 .在以上步骤中，不必要的步骤是 ；有错误或不妥的步
39、骤是 (填写代表字母)；更正情况是 ， ， ， .解析：本实验的目的是要验证机械能守恒定律，即比较重锤在下落过程中重力势能的减小量E p与动能的增加量E k是否相等，如果操作不当或错误，就会增大重锤和纸带所受阻力，导致机械能损耗过大，无法达到实验目的，为了保证实验成功和减少机械能损耗，在实验操作时应遵照注意事项，因此本题可对照实验注意事项和围绕减小误虑.因本实验是通过比较重力势能的减小量E p是否等于动能的增加量E k是否相等来验证机械能守恒的，不需要知道动能的具体数值，因而不需要测出重物(含 重锤和夹子)的质量，故步骤 A 是多余的.13有错误或不妥的步骤是 B、C、D、F.原因和更正办法分
40、别是：B 中“让手尽量靠近”应改为“让重锤尽量靠近打点计时器”，因打点计时器开始工作应从与垂锤靠近的纸带开始打点，不致留下过长的空白纸带，纸带也不宜过长，约 40cm 即可.C 中应先接通电源，后松开纸带.因为只有当打点计时器工作正常后再让重锤下落，才可保证打第一个点时重锤的初速度为零，并且使纸带上的第一个点是清晰的小点.D 中应将“距离 O 点较近处”改为“距离 O 点较远处”，因为所取的各计数据(或计时点)应尽量是重锤自由下落运动的真实记录，而打点计时器按通电源开始工作后不一定很快就能达到稳定状态，同时开始的几个点比较密集，会增加长度测量的误差.F 中应改为“gh n和 21 2n”，因本
41、实验中是通过比较重锤的重力势能减小量 mghn和动能增加量 21m 2n的大小来达到验证的目的，以于同一个研究对象(重锤)来说，质量是一定的，故只需比较 ghn和 2n就能达到目的.【难题巧解点拨】例 1 在“验证机械能守恒定律 ”的实验中，已知打点计时器所用的电源的频率为 50Hz，查得当地的重力加速度 g=9.80m/s2，测得所用的重物质量为 1.00kg.实验中得到一条点迹清晰的纸带(如图所示)，把第一个点记为 O，另选连续的 4 个点 A、B、C、D 作为测量的点，经测量知道 A、B、C、D 各点到 O 点的距离分别为62.99cm，70.18cm，77.76cm，85.73cm.根
42、据以上数据，可知重物由 O 点运动到 C 点，重力势能的减少量等于 J，动能的增加量等于 J(取 3 位有效数字).解析：由本实验原理：重物自由下落过程中，由于只有重力做功(忽略空气阻力)，遵循机械能守恒定律，即物体的重力势能减少量等于动能的增加量，即 mgh= 21m 2.由题意知重物由 O 点运动至 C 点，下落的高度为 hC=OC,hc=77.76cm=0.776m,m=1.00kg,g=9.80m/s2 重力势能的减少量E p为：E p=mghC=1.00kg9.80m/s20.776m=7.62J.重物经过 C 点的即时速度 C可由下式求出： C= TBD=O又T=0.02s OD=
43、85.73cm=0.8573mOB=70.18cm=0.7018m C= 02.7185.m/s=3.98/s重物动能的增加量E k等于：E k= m C2= 1.00(3.98)2J=7.56J例 2 在利用重锤自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，在打出纸带并测量出第 n 点到第 1 点的距离后，用公式 n=ngT(T 为打点时间间隔)来计算打第 n 点时重锤的速度，然后计算重锤动能的增量E k和重锤重力势能的减少量E p.计算时经常出现E kE p的结果，试分析其中的原因.解析：本题可从如下两方面进行分析：(1)由于重锤和纸带受到阻力，它们下落的实际加速度 a 将小于重力加速度，而利用
44、重力加速度 g 来计算速度 =ngT，将使得 值偏大. (2)在先接通电源使打点计时器工14作，再让纸带从静止释放的步骤中，常常容易造成纸带上记录下来的最初两点之间的时间间隔小于0.02s，计算中仍按 0.02s 计算，也将使得速度值 =ngT 偏大.【命题趋势分析】本节实验主要考查学生对实验原理的理解，分析误差产生的原因.【典型热点考题】某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验时，不慎将一条选择好的纸带的前面部分损坏了，剩下的一条纸带上各点间的距离，他测出并标在纸带上，如下图所示.已知打点计时器的周期是 0.02s，重力加速度为9.8m/s2.(1)利用纸带说明重锤(质量为 mkg)通过对应于
45、 2、5 两点过程中机械能守恒.(2)说明为什么得到的结果是重锤重力势能的减小量E p稍大于重锤动能的增加量E k? .解析：如果纸带前面部分没有损坏，则纸带上打点计时器所打的第一个点即是重锤自由下落的初始时刻，由于 0=0，则重锤下落 hn过程中动能的增加量E k就在数值上等于 hn处的末动能 21m 2n，给数据分析和验证工作带来方便.今纸带前面部分已损坏，仍可验证机械能守恒，只不过需要两次运用公式 n=thn2)1()(，分别计算 2、5 两点对应时刻的瞬时速度，然后计算出 2、5 两点对应过程的动能增加量Ek和该过程的重力势能减小量E p，再比较两者大小达到验证机械能守恒的目的.(1)
46、重锤在对应 2、5 两点时的速度分别为 1= 0.1)83.(m/s=1.495m/s 2= 2.49.m/s=2.06m/s则重锤在 2、5 两点对应过程的动能增加量为E k=Ek2-Ek1=1m 22- m 21= 2m( 22- 21)=1.004mJ,而重锤在该过程中下落的距离为h=(3.18+3.56+3.94)10 -2m=10.6810-2m则重锤在该过程减小的重力势能为E p=mgh=1.047mJ在允许的实验误差范围内可以认为E k=E p,即机械能守恒.(2)因重锤拖着纸带下落时，空气阻力和打点计时器的阻力做功而使重锤的机械能有损失，故重力势能的减小量稍大于动能的增加量.5 验证机械能守恒定同步达纲1.在“验证机械能守恒定律”的实验中有关重锤的质量，下列说法中正确的是( )15A.应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的力B.应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动C.不需要称量重锤的质量D.必须称量重锤的质量，而且要估读到 0.01g2.某同学在进行“验证机械能守恒定律”实验时，获得了数条纸带，则正确的是( )A.挑选第一、二两点间的距离接近 2cm 的纸带进行测量B.在纸带上选取点迹清楚的、方便测量的某点作计数点的始点.C.用刻度尺量出各计数点到第
