2014高考物理人教版一轮复习单元卷： 第四章 机械能及其守恒定律4

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一、单项选择题

1．一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块，并从中穿出，对于这一过程，下列说法正确的是()

A．子弹减少的机械能等于木块增加的机械能

B．子弹减少的机械能等于系统内能的增加量

C．子弹减少的机械能等于木块增加的动能和内能之和

D．子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块系统增加的内能之和

解析：选D.由于摩擦阻力做功，故有机械能转化为内能，子弹减少的动能转化为木块动能和系统的内能，D正确．

2.自然现象中蕴藏着许多物理知识，如图所示为一个盛水袋，(不

计水袋质量)某人从侧面缓慢推袋壁使它变形，则水的重力势能()

A．增大B．变小

C．不变D．不能确定

解析：选A.人对水做正功，则水的机械能增大，由于水的动能仍为0，故重力势能增大，A对．

3．(2013·无锡模拟)如图所示，汽车在拱形桥上由A匀速率运动到B，以下说法正确的是()

A．牵引力与摩擦力做的功相等

B．合外力对汽车不做功

C．牵引力和重力做的总功大于汽车克服摩擦力做的功

D．汽车在上拱形桥的过程中克服重力做的功小于汽车增加的重力势能

解析：选B.汽车由A匀速率运动到B，合外力始终指向圆心，合外力做功为零，即W牵＋W G－W f＝0，即牵引力与重力做的总功等于克服摩擦力做的功，A、C错误，B正确；因为汽车匀速率运动，所以在上拱形桥的过程中，克服重力做的功等于汽车增加的重力势能，D错误．

4．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.设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为f，下列说法正确的是()

A．小球上升的过程中动能减少了mgh

B．小球上升和下降的整个过程中机械能减少了fh

C．小球上升的过程中重力势能增加了mgh

D．小球上升和下降的整个过程中动能减少了fh

解析：选C.根据动能定理，上升的过程中动能减少量等于小球克服重力和阻力做的功，为mgh＋fh，小球上升和下降的整个过程中动能减少量和机械能的减少量都等于全程中克服空气阻力做的功，为2fh，A、B、D错误，C正确．

5.(2013·温州市五校联考)如图所示，轻弹簧下端固定在地面上，压缩

弹簧后用细线绑定拴牢．将一个金属球放置在弹簧顶端(球与弹簧不粘连，

放上金属球后细线仍是绷紧的)，某时刻烧断细线，球将被弹起，脱离弹

簧后能继续向上运动，那么该球从细线被烧断到金属球刚脱离弹簧的这一

运动过程中()

A．球所受的合力先增大后减小

B．球的动能减小而它的机械能增加

C．球刚脱离弹簧时的动能最大

D．球刚脱离弹簧时弹簧的弹性势能最小

解析：选D.因为烧断线后小球向上运动，说明烧断线瞬间弹力大于重力，小球受到

的合力向上，随着小球向上运动，弹簧形变减小，弹力减小，小球受的合力减小，A 错；当弹簧形变产生的弹力与小球重力大小相等时，小球受的合力为零，小球速度达到最大，动能最大，B 、C 错；此后小球继续上升，小球受到的合力变为竖直向下，小球减速，这个过程中，除重力做功外，还有弹力做功，弹力做正功，所以小球的机械能增加，球刚脱离弹簧时弹簧的弹性形变消失，弹性势能最小，故D 正确．

6.如图所示，用手通过弹簧拉着物体沿光滑斜面上滑，下列说法正

确的是( )

A ．物体只受重力和弹簧的弹力作用，物体和弹簧组成的系统机械

能守恒

B ．手的拉力做的功，等于物体和弹簧组成的系统机械能的增加量

C ．弹簧弹力对物体做的功，等于物体动能的增加量

D ．手的拉力和物体重力做的总功等于物体动能的增加量

解析：选B.对于物体和弹簧组成的系统，只有重力和系统内弹力做功时机械能才守恒，手的拉力对系统做正功，系统的机械能增大，由功能关系可知，A 错，B 对；对物体，弹簧弹力是外力，物体所受外力中，除重力外只有弹簧弹力做功，因此弹簧弹力做的功等于物体机械能的增加量，C 错；手的拉力作用于弹簧，因此引起弹簧的形变而改变弹性势能，D 错．

7.(2012·高考安徽卷)如图所示，在竖直平面内有一半径为R 的圆弧

轨道，半径OA 水平、OB 竖直，一个质量为m 的小球自A 的正上方P

点由静止开始自由下落，小球沿轨道到达最高点B 时恰好对轨道没有

压力．已知AP ＝2R ，重力加速度为g ，则小球从P 到B 的运动过程中

( )

A ．重力做功2mgR

B ．机械能减少mgR

C ．合外力做功mgR

D ．克服摩擦力做功12

mgR 解析：选D.小球在A 点正上方由静止释放，通过B 点时恰好对轨道没有压力，只有重力提供向心力，即：mg ＝m v 2/R ，得v 2＝gR ，对全过程运用动能定理可得D 正确．

8．如图所示，质量为M ，长度为L 的小车静止在光滑的水平面上，质量为m 的小物块，放在小车的最左端，现用一水平力F 作用在小物块上，小物块与小车之间的摩擦力为f ，经过一段时间小车运动的位移为s ，小物块刚好滑到小车的右端，则下列说法中正确的是( )

A ．此时小物块的动能为F (s ＋L )

B ．此时小车的动能为fL

C ．这一过程中，小物块和小车增加的机械能为Fs －fL

D ．这一过程中，因摩擦产生的热量为fL

解析：选D.小物块运动的位移为(s ＋L )，受到的拉力和摩擦力做功，由动能定理得：(F －f )(s ＋L )＝E k1，故A 错误；对小车分析：只有摩擦力做功，由动能定理得：fs ＝E k2，B 错误；小物块和小车组成的系统的机械能增加量为非重力做功，即(F －f )(s ＋L )＋fs ＝F (s ＋L )－fL ，C 错误；因摩擦而产生的热量为摩擦力与相对路程之积，即Q ＝fL ，D 正确．

☆9.如图，有一长为l 的传送带以恒定速率v 运转，工件从A

处无初速度地放到传送带上，到达最高点B 前有一段匀速的过

程．工件与传送带之间的动摩擦因数为μ，传送带与水平方向夹角

为θ，每当前一个工件在传送带上停止相对滑动时，后一个工件立即放到传送带上，整条传送带满载时恰好能传送n 个工件．重力加速度为g ，则下列说法正确的是( )

A ．在传送带上摩擦力对每个工件做的功为W f ＝12m v 2

B ．在传送带上摩擦力对每个工件做的功为W f ＝12m v 2－mgl sin θ

C ．每个工件与传送带之间由摩擦产生的热量为Q ＝μm v cos θ2(μcos θ－sin θ)

D ．传送带满载工件比空载时增加的功率为P ＝mg v (μcos θ＋n sin θ－sin θ)

解析：选 D.由动能定理可知，W f －mgl sin θ＝12m v 2，故传送带上摩擦力对每个工件

做的功为W f ＝12m v 2＋mgl sin θ，A 、B 错误；工件加速过程的加速度a ＝μmg cos θ－mg sin θm

＝μg cos θ－g sin θ，加速到同速所用的时间t ＝v a ＝v μg cos θ－g sin θ

，故每个工件加速过程中由摩擦产生的热量Q ＝μmg cos θ????v t －v 2t ＝μm cos θv 22(μcos θ－sin θ)，故C 错误；满载比空载时，传

送带增加的拉力F ＝(n －1)mg sin θ＋μmg cos θ，故传送带满载比空载时增加的功率为P ＝F ·v ＝mg v (μcos θ＋n sin θ－sin θ)，D 正确．

二、非选择题

10．(2013·安徽名校模拟)玉树地震发生后，需要向灾区运送大量救灾物资，在物资转运过程中常使用如图所示的传送带．已知某传送带与水平面成θ＝37°角，传送带的AB 部分长L ＝5.8 m ，传送带以恒定的速率v ＝4 m/s 按图示方向传送，若在B 端无初速度地放置一个质量m ＝50 kg 的救灾物资P (可视为质点)，P 与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.5(取g ＝10 m/s 2，sin37°＝0.6)．求：

(1)物资P 从B 端开始运动时的加速度；

(2)物资P 到达A 端时的动能．

解析：(1)P 刚放上B 端时，受到沿传送带向下的滑动摩擦力作用，根据牛顿第二定律有

mg sin θ＋f ＝ma

N ＝mg cos θ

f ＝μN

联立解得加速度为a ＝g sin θ＋μg cos θ＝10 m/s 2.

(2)P 达到与传送带相同速度时的位移s ＝v 2

2a

＝0.8 m 以后物资P 受到沿传送带向上的滑动摩擦力作用，根据动能定理得(mg sin θ－f )( L －s )＝12m v 2A －12m v 2

到A 端时的动能E k A ＝12m v 2A ＝900 J.

答案：(1)10 m/s 2 (2)900 J

☆11.如图所示，轻质弹簧的一端固定在地面上，另一端与质量为M ＝1.5

kg 的薄木板A 相连，质量为m ＝0.5 kg 的小球B 放在木板A 上，弹簧的劲度

系数为k ＝2000 N/m.现有一竖直向下、大小F ＝20 N 的力作用在B 上且系统处于静止状态，在B 正上方处有一四分之一内壁光滑的竖直圆弧轨道，轨道半径R ＝0.4 m ，轨道下端P 点距离弹簧原长位置高度为h ＝0.6 m ．撤去外力F 后，B 竖直上升最终从P 点切入轨道，到达Q 点的速度为v Q ＝4 m/s.求：

(1)B 在Q 点时对轨道的压力；

(2)A 、B 分离时的速度v ；

(3)撤去F 瞬间弹簧的弹性势能E p .

解析：(1)由牛顿第二定律得：

mg ＋N ＝m v 2Q /R

解得：N ＝15 N ，方向竖直向下

由牛顿第三定律知，对轨道的压力大小为15 N ，方向竖直向上．

(2)A 、B 在弹簧原长处分离后，B 在上升过程中满足机械能守恒定律

12m v 2＝mg (R ＋h )＋12m v 2Q

解得v ＝6 m/s.

(3)撤去F 到弹簧恢复原长A 、B 分离，弹簧上升H

kH ＝F ＋(m ＋M )g

H ＝0.02 m

此过程也满足机械能守恒定律

E p ＝(m ＋M )gH ＋12(m ＋M )v 2

代入数据得到E p ＝36.4 J.

答案：(1)大小15 N ，方向竖直向上

(2)6 m/s (3)36.4 J

☆12.(2013·厦门模拟)如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左侧靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB 光滑，在最低点B 与水平轨道BC 相切，BC 的长度L ＝2 m ，圆弧半径R ＝1 m ，整个轨道处于同一竖直平面内，可视为质点的物块从C 点以8 m/s 初速度向左运动，物块与BC 部分的动摩擦因数μ＝0.7，已知物块质量为m ＝1 kg ，小车的质量M ＝3.5 kg.(g ＝10 m/s 2)求：

(1)物块到达圆弧轨道最低点B 时对轨道的压力及离开B 点上升的最大高度．

(2)物块滑回B 点后再经多长时间离开小车及小车运动的最大速度．

解析：(1)物块由C 到B 的过程对物块由动能定理得

－μmgL ＝12m v 2B －12

m v 2 据牛顿第二定律：N －mg ＝m v 2B R

由牛顿第三定律有N ＝N ′，N ′的大小为46 N ，方向竖直向下．

由机械能守恒定律：mgh ＝12m v 2B

，解得：h ＝1.8 m. (2)设物块滑回B 点至轨道末端C 处分离用时t ，对物块由牛顿第二定律μmg ＝ma 1 对小车有：μmg ＝Ma 2

v B t －12a 1t 2－12

a 2t 2＝L 解得：t ＝23 s

分离时小车速度最大v 车＝a 2t

解得：v 车＝1.33 m/s.

答案：(1)46 N ，方向竖直向下 1.8 m (2)23 s 1.33 m/s

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

验证动量守恒定律 由于v 1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高 度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单 位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。 在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证： m1?OP=m1?OM+m2?(O/N-2r）即可。 注意事项： ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈在里面，圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、 ⑷若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为：m1?OP=m1?OM+m2?ON，两个小球的直径也不需测量 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前m 端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图，并测得各计数点间距标在间上，A为运动起始的第一点，则应选____________段起计算A的碰前速度，应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。已测得小l车A的质量m1=0.40kg，小车B的质量m2=0.20kg，由以上测量结果可得：碰前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滚下，记录纸上的垂直投影点。B球落点痕迹如图2所示，其中米尺水平放置。且平行于G.R.Or所在的平面，米尺的零点与O 点对齐。 （1）碰撞后B球的水平射程应取为______cm. （2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：

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.

经典验证动量守恒定律实验练习题(附答案)

· 验证动量守恒定律由于v 1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高 度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O/N表示。因此只需验证： m 1OP=m 1 OM+m 2 (O/N-2r）即可。 注意事项： ⑴必须以质量较大的小球作为入射小球（保证碰撞后两小球都向前运动）。 ⑵小球落地点的平均位置要用圆规来确定：用尽可能小的圆把所有落点都圈 在里面，圆心就是落点的平均位置。 ⑶所用的仪器有：天平、刻度尺、游标卡尺（测小球直径）、碰撞实验器、复写纸、白纸、重锤、两个直径相同质量不同的小球、圆规。 ⑷若被碰小球放在斜槽末端，而不用支柱，那么两小球将不再同时落地，但两个小球都将从斜槽末端开始做平抛运动，于是验证式就变为： m 1OP=m 1 OM+m 2 ON，两个小球的直径也不需测量 《 实验练习题 1. 某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验：在小车A的前m 端粘有橡皮泥，推动小车A使之作匀速运动。然后与原来静止在前方的小车B 相碰并粘合成一体，继续作匀速运动，他设计的具体装置如图所示。在小车A 后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，长木板垫着小木片用以平衡摩擦力。 若已得到打点纸带如上图，并测得各计数点间距标在间上，A为运动起始的第一点，则应选____________段起计算A的碰前速度，应选___________段来计算A 和B碰后的共同速度。（以上两格填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）。已测得 小l车A的质量m 1=0.40kg，小车B的质量m 2 =0.20kg，由以上测量结果可得：碰 前总动量=__________kg·m/s. 碰后总动量=_______kg·m/s 2.某同学用图1所示装置通过半径相同的A. B两球的碰撞来验证动量守恒定律。图中PQ是斜槽，QR为水平槽，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹。重复上述操作10次，得到10个落点痕迹再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G

机械能守恒定律公式汇总

机械能守恒定律单元公式汇总 做功： W=FS ·COS θ θ为力与位移的夹角 重力做功： G W =mg Δh Δh 为物体初末位置的高度差 重力势能：p E =mgh h 为物体的重心相对于零势面的高度 重力做功和重力势能变化的关系： G W =-Δp E 即重力做功与重力势能的变化量相反 弹性势能： p E =21k 2L L 为弹簧的形变量 弹力做功与弹性势能的关系： F W =-Δp E 即弹力做功与弹性势能的变化量相反 动能定理： 合W =Δk E =21m 22V -2 1m 21V 即合外力做功等于动能的变化量 合外力做功两种求解方式：1）先求合外力合F ，再求合F ·S ·COS θ 2）先求各个分力做功再求和，+++321W W W ....... 机械能守恒定律：条件：只有重力弹力做功 公式：末初E E =即初总机械能等于末机械能 变形公式：Δk E =-ΔP E 即动能的变化量与势能的变化量相反 如果是A 与B 的系统机械能守恒： 1)2211P K P K E E E E +=+即初的总机械能等于末的总机械能 2)Δk E =-ΔP E 即 Δ1k E +Δ2k E =-（Δ1P E +Δ2P E ）即总的动能的变化量与总的势能的变化量相反 3)ΔA E =-ΔB E 即 Δ1k E +Δ1P E =-（Δ2k E +Δ2P E ）即A 的总机械能变化量与B 的总机械能的变化量相反 能量守恒定律：末初E E =即初总能量等于末的总能量 机械能变化的情况：1）W=Δ机E 即除重力、系统内弹力外其他力做功的多少为机 械能变化量（即其他力给原有系统能量或消耗原有系统能量） 2)摩擦力做功对机械能影响： Q X F =相对f 即摩擦力乘以相对位移等于产生的热量（内能）即机械能的损失

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案

高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案 【学习目标】 1．知道动量与冲量的概念,理解动量定理与动量守恒定律． 2．会用动量定理与动量守恒定律解决实际应用问题． 3．明确探究碰撞中的不变量的基本思路． 【要点导学】 1．冲量与动量的概念理解． 2．运用动量定理研究对象与过程的选择． 3．动量守恒定律的适用条件、表达式及解题步骤． 4．弹性碰撞和非弹性碰撞 （1）弹性碰撞：___________________________________ （2）非弹性碰撞：____________________________________ （3）在光滑水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰,根据动量 守恒和机械能守恒,碰后两个小球的速度分别为： v 1’=_____________v 2’=_____________。 【典型例题】 类型一 冲量与动量定理 【例1】质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间1t 到达沙坑表面,又经过时间2t 停在沙坑里。 求： （1）沙对小球的平均阻力F ； （2）小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 的大小． 类型二 动量守恒定律及守恒条件判断 【例2】 把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、 弹、 车,下列说法正确的是（ ） A ．枪和弹组成的系统,动量守恒 B ．枪和车组成的系统,动量守恒 C ．三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系 统动量近似守恒 D ．三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合 力为零 【变式训练1】如图A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B ＝3∶2,原来静止在平板小车C 上,A 、B 间有 一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的滚动摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后, 则（ ） A ．A 、B 组成的系统动量守恒 B ．A 、B 、 C 组成的系统动量守恒 C ．小车向左运动 D ．小车向右运动 类型三 动量守恒与能量守恒的综合应用 【例3】在静止的湖面上有一质量为M=100kg 的小船,船上站一个质量为m=50kg 的人。船长6米, A B C

高中物理_复习：《验证动量守恒定律实验》教学设计学情分析教材分析课后反思

复习：《实验：验证动量守恒定律》教学设计 一、教学目标： 【知识与技能】 1、明确验证动量守恒定律的基本思路； 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法； 3、掌握实验数据处理的方法； 【过程与方法】 1、学习根据实验要求，设计实验，完成气垫导轨实验和斜槽小球碰撞实验的设计方法； 2、学习根据实验数据进行处理、归纳、总结的方法。 【情感态度与价值观】 1、通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。 3、在对实验数据处理、误差处理的过程中合作探究、头脑风暴，提高学生合作探究能力。 4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。 【教学重难点】 教学重点：验证动量守恒定律的实验探究 教学难点：速度的测量方法、实验数据的处理． 【教学过程】 （一）复习导入：问题1、动量守恒定律的内容是什么？ 2、动量守恒的条件是什么？ （二）讲授新课 实验方案一：气垫导轨以为碰撞实验 1、实验器材 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等. 2、实验步骤

（1）测质量：用天平测出滑块的质量. （2）安装：正确安装好气垫导轨. （3）实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向③通过放置橡皮泥、振针、胶布等改变能量损失). （4）验证：一维碰撞中的动量守恒. （5）数据处理 1.滑块速度的测量：v ＝Δx Δt ，式中Δx 为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直接测量)，Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间. 2.验证的表达式：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v′1＋m 2v′2。 （6）注意事项 气垫导轨应水平 [典例1] 现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中，气垫导轨上有A 、B 两个滑块，滑块A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B 左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间. 实验测得滑块A 的质量m1＝0.310 kg ，滑块B 的质量m2＝0.108 kg ，遮光片的 宽度d ＝1.00 cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝50.0 Hz. 将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB ＝3.500 ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. 实验测得滑块A 的质量m1＝0.310 kg ，滑块B 的质量m2＝0.108 kg ，遮光片的 宽度d ＝1.00 cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝50.0 Hz. 将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB ＝3.500 ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. (b) 若实验允许的相对误差绝对值× 100%最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒

高中物理第七章机械能守恒定律第4节重力势能课时作业含解析新人教版必修2

第七章 第四节 重力势能 基础夯实 一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题) 1．如图所示，一小球贴着光滑曲面自由滑下，依次经过A 、B 、C 三点。以下表述错误的是导学号 66904449( B ) A ．若以地面为参考平面，小球在 B 点的重力势能比 C 点大 B ．若以A 点所在的水平面为参考平面，小球在B 点的重力势能比 C 点小 C ．若以B 点所在的水平面为参考平面，小球在C 点的重力势能小于零 D ．无论以何处水平面为参考平面，小球在B 点的重力势能均比C 点大 解析：根据重力势能的概念，易判选项B 错误，A 、C 、D 正确。 2．沿着高度相同、坡度不同、粗糙程度也不同的斜面将同一物体分别从底端拉到顶端，下列说法正确的是导学号 66904450( D ) A ．沿坡度小的斜面运动时物体克服重力做功多 B ．沿坡度大、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多 C ．沿坡度小、粗糙程度大的斜面运动时物体克服重力做功多 D ．不管沿怎样的斜面运动，物体克服重力做功相同，物体增加的重力势能也相同 解析：重力做功的特点是重力做功与物体的运动路径无关，只与初、末状态物体的高度差有关，不论是光滑路径还是粗糙路径，也不论是直线运动还是曲线运动，物体克服重力做多少功(重力做多少负功)，它的重力势能必增加多少。 3．如图所示，质量为m 的小球从高为h 处的斜面上的A 点滚下经过水平面BC 后，再滚 上另一斜面，当它到达h 4 的D 点时，速度为零，在这个过程中，重力做功为导学号 66904451( B ) A ．mgh 4 B ．3mgh 4

C ．mgh D ．0 解析：根据重力做功的特点得W ＝mg (h 1－h 2)＝3mgh 4 ，故答案为B 。 4．大型拱桥的拱高为h ，弧长为L ，如图所示，质量为m 的汽车在以不变的速率v 由A 点运动到B 点的过程中，以下说法正确的是导学号 66904452( D ) A ．由A 到 B 的过程中，汽车的重力势能始终不变，重力始终不做功 B ．汽车的重力势能先减小后增加，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零 C ．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做正功，后做负功，总功为零 D ．汽车的重力势能先增大后减小，总的变化量为0，重力先做负功，后做正功，总功为零 解析：前半阶段，汽车向高处运动，重力势能增加，重力做负功；后半阶段，汽车向低处运动，重力势能减小，重力做正功，选项D 正确。 5．如图所示，物体沿不同的路径从A 运动到B ，其中按不同的路径：①有摩擦作用；②无摩擦作用，③无摩擦，但有其他外力拉它。比较这三种情况下重力做的功W 1、W 2、W 3，重力势能的变化量ΔE p 1、ΔE p 2、ΔE p 3的关系，以下正确的是导学号 66904453( BC ) A ．W 1>W 2>W 3 B ．W 1＝W 2＝W 3 C ．ΔE p 1＝ΔE p 2＝ΔE p 3 D ．Δ E p 1<ΔE p 2<ΔE p 3 解析：重力做功与路径无关，取决于物体初、末位置，且与物体受不受其他力无关。重力势能的变化量只取决于重力做的功，因此，三种情况下重力做功相同，重力势能的变化量也相同。 二、非选择题 6．如图所示，一条铁链长为2m ，质量为10kg ，放在水平地面上，拿住一端提起铁链直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做功为多少？铁链的重力势能变化了多少？(g 取9.8m/s 2)导学号 66904454

验证动量守恒定律实验

物理一轮复习学案 第六周（10.8—10.14）第四课时 验证动量守恒定律实验 【考纲解读】 1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小. 2.验证在系统不受外力的作用下，系统内物体相互作用时总动量守恒． 【重点难点】 验证动量守恒定律 【知识结构】 一、验证动量守恒定律实验方案 1．方案一 实验器材：滑块（带遮光片，2个）、游标卡尺、气垫导轨、光电门、天平、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。 实验情境：弹性碰撞（弹簧片、弹性碰撞架）；完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。 2．方案二 实验器材：带细线的摆球（摆球相同，两套）、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。实验情境：弹性碰撞，等质量两球对心正碰发生速度交换。 3．方案三 实验器材：小车（2个）、长木板（含垫木）、打点计时器、纸带、天平、撞针、橡皮泥、刻度尺等。 实验情境：完全非弹性碰撞（撞针、橡皮泥）。 4．方案四 实验器材：小球（2个）、斜槽、天平、重垂线、复写纸、白纸、刻度尺等。 实验情境：一般碰撞或近似的弹性碰撞。 5．不同方案的主要区别在于测速度的方法不同：①光电门（或速度传感器）；②测摆角（机械能守恒）；③打点计时器和纸带；④平抛法。还可用频闪法得到等时间间隔的物体位置，从而分析速度。 二、验证动量守恒定律实验（方案四）注意事项 1．入射球质量m1应大于被碰球质量m2。否则入射球撞击被碰球后会被弹回。 2．入射球和被碰球应半径相等，或可通过调节放被碰球的立柱高度使碰撞时球心等高。否则两球的碰撞位置不在球心所在的水平线上，碰后瞬间的速度不水平。 3．斜槽末端的切线应水平。否则小球不能水平射出斜槽做平抛运动。 4．入射球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放。否则入射球撞击被碰球的速度不相等。5．落点位置确定：围绕10次落点画一个最小的圆将有效落点围在里面，圆心即所求落点。6．水平射程：被碰球放在斜槽末端，则从斜槽末端由重垂线确定水平射程的起点，到落地点的距离为水平射程。

7.4机械能守恒定律(一)学案

7.4机械能守恒定律(一)学案

◇课前预学◇ 7.4 机械能守恒定律（一） 班级姓名学号 【预学内容】 1．机械能包括能和能，重力做功能和能可以转化，弹力做功能和能可以转化． 2．机械能守恒定律：在做功的物体系统内，与可以 而总的保持不变． 另一种表述：如果没有摩擦和介质阻力，物体只发生动能和重力势能的相互时，机械能的保持不变． 3. 一个小球在真空中自由下落，另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它 2

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4 A A C 甲 乙 ◇课堂互动◇ 7.5 机械能守恒定律（一） 班级 姓名 学号 【学习内容】 1．观察演示实验1：如右图 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？ 2．观察演示实验2：如图， 水平方向的弹簧振子． 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？

得出结论： 【交流提升】机械能守恒内容： 守恒条件： 3．问题：按教材图7.8－3用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在A处的机械能和B处的机械能相等．推导过程： 【交流提升】机械能守恒定律表达式： 【典例导学】 1．对机械能守恒定律条件的理解 例1．如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图B、C中的斜面是光滑的，图A、D中的斜面是粗糙的，图A、 5

B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，大小与摩擦阻力相等，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动．分析说明这四个图所示的运动过程中机械能是否守恒． 【交流提升】机械能守恒的条件的具体三种表述： 例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0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 6

动量守恒实验

动量守恒实验 1.某物理兴趣小组利用如图1所示的装置进行实验．在足够大的水平平台上的A点放 置一个光电门，水平平台上A点右侧摩擦很小可忽略不计，左侧为粗糙水平面，当地重力加速度大小为g．采用的实验步骤如下： ①在小滑块a上固定一个宽度为d的窄挡光片； ②用天平分别测出小滑块a（含挡光片）和小球b的质量m a、m b； ③在a和b间用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧，静止放置在平台上； ④细线烧断后，a、b瞬间被弹开，向相反方向运动； ⑤记录滑块a通过光电门时挡光片的遮光时间t； ⑥滑块a最终停在C点（图中未画出），用刻度尺测出AC之间的距离S a； ⑦小球b从平台边缘飞出后，落在水平地面的B点，用刻度尺测出平台距水平地面 的高度h及平台边缘铅垂线与B点之间的水平距离S b； ⑧改变弹簧压缩量，进行多次测量． （1）该实验要验证“动量守恒定律”，则只需验证______ = ______ 即可．（用上述实验数据字母表示） （2）改变弹簧压缩量，多次测量后，该实验小组得到S a与的关系图象如图2所 示，图线的斜率为k，则平台上A点左侧与滑块a之间的动摩擦因数大小为 ______ ．（用上述实验数据字母表示） 2.如图，用“碰撞试验器”可以验证动量守恒定律，即研究两个小球在轨道水平部分 碰撞前后的动量关系． ①试验中，直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的．但是，可以通过仅测量______ （填选项前的序号）来间接地解决这个问题 A．小球开始释放高度h B．小球抛出点距地面的高度H C．小球做平抛运动的射程 ②图中O点是小球抛出点在地面上的垂直投影，实验时，先让入射球m1多次从斜 轨上S位置静止释放，找到其平均落地点的位置P，测量平抛射程OP，然后，把被碰小球m2静止于轨道的水平部分，再将入射小球m1从斜轨上S位置静止释放，与小球m2相撞，并多次重复．椐图可得两小球质量的关系为______ ，接下来要完成的必要步骤是______ （填选项的符号） A．用天平测量两个小球的质量m1、m2 B．测量小球m1开始释放高度h C．测量抛出点距地面的高度h D．分别找到m1、m2相碰后平均落地点的位置M、N E．测量平抛射程OM，ON ③若两球相碰前后的动量守恒，其表达式可表示为______ 用②中测量的量表示） 若碰撞是弹性碰撞．那么还应满足的表达式为______ （用②中测量的量表示）． 3.如图所示，气垫导轨是常用的一种实验仪器。 它是利用气泵使带孔的导轨与滑块之间形成气垫，使滑 块悬浮在导轨上，滑块在导轨上的运动可视为没有摩擦。

机械能守恒定律3种表达式_机械能量守恒定律公式汇总

机械能守恒定律3种表达式_机械能量守恒定律公式汇总 机械能守恒定律的概念在只有重力或弹力做功的物体系统内（或者不受其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。 机械能守恒定律（lawofconservationofmechanicalenergy）是动力学中的基本定律，即任何物体系统。如无外力做功，系统内又只有保守力（见势能）做功时，则系统的机械能（动能与势能之和）保持不变。外力做功为零，表明没有从外界输入机械功；只有保守力做功，即只有动能和势能的转化，而无机械能转化为其他能，符合这两条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。这个定律的简化说法为：质点（或质点系）在势场中运动时，其动能和势能的和保持不变；或称物体在重力场中运动时动能和势能之和不变。这一说法隐含可以忽略不计产生势力场的物体（如地球）的动能的变化。这只能在一些特殊的惯性参考系如地球参考系中才成立。如图所示，若不考虑一切阻力与能量损失，滚摆只受重力作用，在此理想情况下，重力势能与动能相互转化，而机械能不变，滚摆将不断上下运动。 机械能守恒定律守恒条件机械能守恒条件是：只有系统内的弹力或重力所做的功。【即忽略摩擦力造成的能量损失，所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】，而且是系统内机械能守恒。一般做题的时候好多是机械能不守恒的，但是可以用能量守恒，比如说把丢失的能量给补回来。 从功能关系式中的WF外=△E机可知：更广义的机械能守恒条件应是系统外的力所做的功为零。 当系统不受外力或所受外力做功之和为零，这个系统的总动量保持不变，叫动量守恒定律。当只有动能和势能（包括重力势能和弹性势能）相互转换时，机械能才守恒。 机械能守恒定律的三种表达式1．从能量守恒的角度选取某一平面为零势能面，系统末状态的机械能和初状态的机械能相等。 2．从能量转化的角度系统的动能和势能发生相互转化时，若系统势能的减少量等于系统

高中物理机械能守恒定律知识点总结

高中物理机械能守恒定律知识点总结（一） 一、功 1．公式和单位：，其中是F和l的夹角．功的单位是焦耳，符号是J. 2．功是标量，但有正负．由，可以看出： (1)当0°≤<90°时，0<≤1，则力对物体做正功，即外界给物体输送能量，力是动力； (2)当＝90°时，＝0，W＝0，则力对物体不做功，即外界和物体间无能量交换． (3)当90°<≤180°时，－1≤<0，则力对物体做负功，即物体向外界输送能量，力是阻力．3、判断一个力是否做功的几种方法 (1)根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于恒力功的判断，由于恒力功W＝Flcosα，当α＝90°，即力和作用点位移方向垂直时，力做的功为零． (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功．当力的方向和瞬时速度方向垂直时，作用点在力的方向上位移是零，力做的功为零． (3)根据质点或系统能量是否变化，彼此是否有能量的转移或转化进行判断．若有能量的变化，或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功． 4、各种力做功的特点 (1)重力做功的特点：只跟初末位置的高度差有关，而跟运动的路径无关． (2)弹力做功的特点：对接触面间的弹力，由于弹力的方向与运动方向垂直，弹力对物体不做功；对弹簧的弹力做的功，高中阶段没有给出相关的公式，对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等． (3)摩擦力做功的特点：摩擦力做功跟物体运动的路径有关，它可以做负功，也可以做正功，做正功时起动力作用．如用传送带把货物由低处运送到高处，摩擦力就充当动力．摩擦力

的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算，即W＝F·l. (1)W总＝F合lcosα，α是F合与位移l的夹角； (2)W总＝W1＋W2＋W3＋?为各个分力功的代数和； (3)根据动能定理由物体动能变化量求解：W总＝ΔEk. 5、变力做功的求解方法 (1)用动能定理或功能关系求解． (2)将变力的功转化为恒力的功． ①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等； ②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值＝2F1＋F2，再由W＝lcosα计算，如弹簧弹力做功； ③作出变力F随位移变化的图象，图线与横轴所夹的?°面积?±即为变力所做的功； ④当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力做的功． 二、功率 1．计算式 (1)P＝tW，P为时间t内的平均功率． (2)P＝Fvcosα 5．额定功率：机械正常工作时输出的最大功率．一般在机械的铭牌上标明． 6．实际功率：机械实际工作时输出的功率．要小于等于额定功率． 方恒定功率启动恒定加速度启动

实验1 动量守恒定律的研究

实验1 动量守恒定律的研究 ――气垫导轨实验（一） 气垫技术是20世纪60年代发展起来的一种新技术，这一新技术克服了物体与运动表面之间的摩擦阻力，减少了磨损，延长了仪器寿命，提高了机械效率。因此，在机械、电子、纺织、运输等领域中得到了广泛的应用，如激光全息实验台、气垫船、空气轴承、气垫输送带等。 气垫导轨（Air track ）是采用气垫技术的一种阻力极小的力学实验装置。利用气源将压缩空气打入导轨腔内，再由导轨表面上的小孔喷出气流，在导轨与滑行器（滑块）之间形成很薄的空气薄膜，浮起滑块，使滑块可以在导轨上作近似无阻力的直线运动，为力学实验创造了较为理想的测量条件。在力学实验中，利用气垫导轨可以观察和研究在近似无阻力情况下物体的各种运动规律，极大地减少了由于摩擦力的存在而出现的较大误差，大大提高了实验的精确度。利用气垫导轨和光电计时系统，许多力学实验可以进行准确的定量分析和研究，使实验结果接近理论值，实验现象更加真实、直观。如速度和加速度的测量，重力加速度的测定，牛顿运动定律的验证，动量守恒定律的研究，谐振运动的研究，等等。 动量守恒定律是自然界的一个普遍规律，不仅适用于宏观物体，也适用于微观粒子，在科学研究和生产技术方面都被广泛应用。本实验通过两个滑块在水平气垫导轨上的完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞过程来研究动量守恒定律。 【实验目的】 1．了解气垫导轨的基本构造和功能，熟悉气垫导轨的调节和使用方法。 2．了解光电计时系统的基本组成和原理，掌握电脑通用计数器的使用方法。 3．用观察法研究完全弹性碰撞和完全非弹性碰撞的特点。 4．验证动量守恒定律，学会判断实验是否能够验证理论的基本方法。 【实验原理】 1．碰撞与动量守恒定律 如果某一力学系统不受外力，或外力的矢量和为零，则系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律。 在一直线上运动的两个物体，质量分别为1m 和2m ，在水平方向不受外力的情况下发生碰撞，碰撞前的运动速度为10v 和20v ，碰撞后的运动速度为1v 和2v ，则由动量守恒定律可得 2211202101v m v m v m v m +=+ （1） 实验中利用气垫导轨上两个滑块的碰撞来研究动量守恒定律。 2．完全弹性碰撞 完全弹性碰撞的特点是碰撞前后系统的动量守恒，机械能也守恒。如图1所示，如果在两个滑

高中物理第四章第4节机械能守恒定律教案1粤教版必修2

第4节 机械能守恒定律 教学过程 （一）．动能与势能之间的相互转化 １．机械能：动能与势能（包括重力势能和弹性势能） ２．动能与势能之间的相互转化 先让学生观摩课本Ｐ７５ 图片后思考（用多煤体找出图片） 如图４－４－３的能量转化：动能→弹性势能→重力势能 （二）．机械能守恒定律的理论推导： 推导过程：如下： 设一个质量为m 的物体自由下落，经过高度为h 1的A 点时速度为v 1，下落到高度h 2为的B 点时速度为v 2，在自由落体运动中，小球只受到重力作用，重力做 正功．设重力所做的功为 G W ，则由动能定理可得 2 1222 121mv mv W G -= ① 上式表示，重力所做的功等于小球动能的增加． 由重力所做的功等于小球重力势能变化的关系可知： 12mgh mgh W G -= ② 图１ 上式表示，重力所做的功等于小球重力势能的减少． 由①和②式可得： 122 1222 121mgh mgh mv mv -=- ③ 可见，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． 把③移项得： 12 12222 121mgh mv mgh mv +=+ ④ 或 2 211P K P K E E E E +=+ ⑤ 上式表示，小球在自由落体运动过程中，动能与重力势能之和不变，亦即它的机械能保持不变．从而得出结论： 机械能守恒定律：①在只有重力做功的条件下，物体的动能和重力势能相互转化，但机械能的总量保 持不变。 ②在只有弹力做功的条件下，物体的动能和弹性势能相互转化，但机械能的总量保持不变 （三）．机械能守恒定律的条件： h 1 h 2 A B v 1 v 2

机械能守恒定律典型分类例题

机械能守恒定律典型题分类 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 = 1m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：

北京市高中物理第七章机械能守恒定律第4节重力势能知识点同步训练(无答案)新人教版必修2

重力势能 1. 重力做功特点：重力做功与路径无关，只跟物体的起点位置和终点位置有关。 2. 重力势能的概念：受重力作用的物体具有与它的高度有关的能量称为重力势 能，表达式Ep mgh 3. 重力做功与重力势能的关系：重力做功等于重力势能的减小量。 W Ep E pi E p 2 4. 重力势能具有相对性，是系统所共有的。 ?课堂针对训练? (1) 将一个质量为10kg的物体从地面搬到离地面3m高的A处，再搬到离地面7m 高的B处若取过A处的水平面为参考面，那么物体在地面时的重力势能是_J,在A处的重力势能是J，在B 处的重力势能是J， 从地面搬到B处，重力势能增加了 J.(取9= 10m/s2) (2) 质量为m的物体，以初速vO竖直上抛至返回抛出点过程中，重力对物体做功为_J .

(3) 物体在运动过程中，克服重力做功50J , 则：A . 重力做功为 50J ; B.物体的重力势能一定增加 50J ；C .物体的动能一定减小 50J；D .重力做功为—50J. (4) 一根长为2m,重力为200N的均匀木杆放在水平地面上，现将它的一端从地面缓慢提高 0.5m另一端仍搁在地面上，则所需做的功为(g取 10m/s2) : A . 400J; B. 200J; C. 100J; D. 50J. 」i J i J i (5) 在水平面上竖直放置一轻质弹簧，有一物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时： A. 物体的重力势能最大；B .物体的动能最大； I I I C.弹簧的弹性势能最大；D .弹簧的弹性势能小.

(6)质量为m的物体从地面上方H高处无初速释放，落在地面后出 现一个深度为h 的坑，如图7 —34 示，则整个过程中：A .重力对物体做功为mgH B. 物体的重力势能减少了mg(H+ h); C. 外力对物体做的总功为零； D. 地面对物体的平均阻力 为mg(H + h)/h . (7) 一质量为m,长度为I的铁链盘在地面上，现提住铁链的一端将铁链提起，使其下端到地面的距离为I，试求在此过程中重力做功为多少？铁链的重力势能如何变化？ (8) 地面上竖直放置一根劲度系数为k，原长为L0的轻弹簧.在其正上方有一质量 I 一I 为m的小球从h高处自由落到轻弹簧上，弹簧被压缩，则小球速度最大时重力势能是多少？(以地面为参考平面).

2019-2020学年高中物理第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定律教案2新人教版必修2.doc

2019-2020学年高中物理第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定 律教案2新人教版必修2 【课程标准分析】本节是规律教学课,在本章中处于核心地位,使前面各节内容的综合，同时又是下节能量守恒定律的基础。根据新课标的要求，这节课要让学生掌握规律，同时还要引导学生积极主动学习，贯彻“学为主体，教为主导”的教学思想。主导作用表现在，组织课堂教学，激发学习动机；提供问题背景，引导学生学习；注意评价学生的学习，促进积极思考，主动获取知识。主体作用体现在，学生通过对生活实例和物理实验的观察，产生求知欲，主动探究机械能守恒定律的规律；通过探究，提高学生的推理能力，形成科学的思维方法，并通过规律的应用巩固知识，逐步掌握运用能量转化与守恒的思想来解释物理现象，体会科学探究中的守恒思想。 【教材分析】本节内容是本章的重点内容，它既是对前面的几节内容的总结，也是对能量守恒定律的铺垫。通过本节的学习，学生对功是能量转化的量度会有更加深刻的理解，也对从不用角度处理力学问题有了深刻的体会。通过学习，学生不难掌握机械能守恒的内容和表达式，但对具体问题中机械能守恒条件是否满足的判断还有一定的困难。 【教法学法分析】机械能守恒定律的得出、含义、适用条件是本节的重点，教学中用演示实验法，使学生有身临其境质感，为新知识的学习建立感知基础；机械能守恒的适用条件是本节的难点，通过“启发法、演示实验法、举例法、归纳法、演绎推导法”让学生分析受力情况及物理情景，分析物体运动时发生动能和势能相互转化时什么力做功。从感知认识上升到理论，从而形成物理概念，通过理论推导得出物理规律；培养学生的观察、分析、归纳问题的能力、和利用数学进行演绎推导的能力。 【教学目标】 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.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，判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式 过程与方法：

动量守恒定律实验复习题

m1 m2 P M N 0` 姓名 动量守恒实验期末复习 一、实验目的：1、研究碰撞（对心正碰）中的动量守恒；2、培养学生的动手实验能力和探索精神 二、实验器材 斜槽轨道（或J2135-1型碰撞实验器）、入射小球m 1和被碰小球m 2、天平（附砝码一套）、游标卡尺、毫米刻度尺、白纸、复写纸、圆规、小铅锤 注意： ①选球时应保证入射球质量m 1大于被碰小球质量m 2，即m 1>m 2，避免两球落点太近而难找落地点； ②避免入射球反弹的可能，通常入射球选钢球，被碰小球选有机玻璃球或硬胶木球。 ③球的半径要保证r 1=r 2（r 1、r 2为入射球、被碰小球半径），因两球重心等高，使碰撞前后入射钢球能恰好由螺钉支柱顶部掠过而不相碰，以免影响球的运动。 三、实验原理 测质量的工具： 测速度的方案： 由于入射球和被碰小球碰撞前后均由同一高度飞出做平抛运动，飞行时 间相等，若取飞行时间为单位时间，则可用相等时间内的水平位移之比代替 水平速度之比。 注意：如图所示，根据平抛运动性质，入射球碰撞前后的速度分别为 v 1=t OP ，v 1`=t OM ，被碰小球碰后速度为v2`=t N O t OO ON ``=- 被碰小球碰撞前后的时间仅由下落高度决定，两球下落高度相同，时间 相同，所以水平速度可以用水平位移数值表示，如图所示；v 1用OP 表示；v′1 用OM 表示，v′2用O`N 表示，其中O 为入射球抛射点在水平纸面上的投影， （由槽口吊铅锤线确定）O′为被碰小球抛射点在水平纸面上的投影，显然明确上述表示方法是实验成功的关键。 于是，上述动量关系可表示为：m 1·OP= m 1·OM+m 2·(ON－2r)，通过实验验证该结论是否成立。 三、实验步骤 （1）将斜槽固定在桌边使末端点的切线水平。 （2）让入射球落地后在地板上合适的位置铺上白纸并在相应的位置铺上复写纸。 （3）用小铅锤把斜槽末端即入射球的重心投影到白纸上O 点。 （4）不放被碰小球时，让入射小球10次都从斜槽同一高度由阻止开始滚下落在复写纸上，用圆规找出 落点的平均位置P 点。 （5）把入射球放在槽口末端露出一半，调节支柱螺柱，使被碰小球与入射球重心等高且接触好，然后 让入射球在同一高度滚下与被碰小球碰10次，用圆规找出入射球和碰小球的平均位置M 、N 。 （6）用天平测出两个球的质量记入下表，游标卡尺测出入射球和被碰小球的半径r 1和r 2，在ON 上取 OO`=2 r ，即为被碰小球抛出点投影，用刻度尺测出其长度，记录入表内。 （7）改变入射球的高度，重复上述实验步骤，再做一次。 注意：①重做实验时，斜槽、地板上白纸的位置要始终保持不变； ②入射球的高度要适宜，过高会使水平速度偏大，致使落地点超越原地白纸；过低会使碰撞前后速度偏小，使落地点彼此靠近分不清，测量两球的水平位移分度不大。