沪科版高中物理必修二实验学校.doc
2018秋沪科版高中物理必修2课件:4.5 实验-验证机械能守恒定律(共27页)
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A.OA、AD和EG的长度 B.OC、BC和CD的长度 C.BD、CF和EG的长度 D.AC、BD和EG的长度
探究突破
典例剖析
解析:(1)重物选择质量、密度较大的金属锤,可减小空气阻力的 影响保证自由下落,故A正确。两限位孔在同一竖直面内上下对正, 1 减小纸带与限位孔间的阻力,保证自由下落,故B正确。由mgh= 2 mv2可得m的大小与实验结论无关,故C不正确。用手拿着纸带的上 端,让重物悬空,先接通电源,再释放。若托重物再释放,纸带不绷紧, 实验误差大,故D错误。 (2)要验证机械能守恒定律,必须测出下落高度,计算相应点的瞬 时速度。A项,OA段可求得OA中点速度大小,AD段可求得AD中点 速度的大小,EG段可求得F点速度的大小,但不可求得各中点间的 距离大小,因此无法求得相应过程中重物的重力势能的变化量,故A 项错误;
探究突破
典例剖析
(2)某实验小组利用上述装置将打点计时器接到50 Hz的交流电 源上,按正确操作得到了一条完整的纸带,由于纸带较长,图中有部 分未画出,如图所示。纸带上各点是打点计时器打出的计时点,其 中O点为纸带上打出的第一个点。重物下落高度应从纸带上计时 点间的距离直接测出,利用下列测量值能完成验证机械能守恒定律 的选项有 。
利用起始点和第 n
1 2 的条件下 ghn= ������������ ,则机械能守恒定律是正确的。 2
1 2 点计算。 代入 ghn 和 ������������ ,如果在实验误差允许 2
方法二:任取两点计算 (1)任取两点A、B测出hAB,求出ghAB。
(2)求出 A、B 两点的瞬时速度,求出 ������������ 2 − ������������ 2 的值。探究突破Fra bibliotek典例剖析
高中物理沪科版必修二配套课件3.2 研究功与功率(一) 课件(沪科版必修2)
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图1
本 学 案 栏 目 开 关
答案 如图,把 F 沿 s 方向和垂直于 s 方向进行正交分解,其 中垂直于 s 方向的分力 Fsin α,没有对物体做功,沿着 s 方向 的分力 Fcos α,所做的功为 Fscos α,所以力对物体所做的功 为 Fscos α.
本 学 案 栏 目 开 关
[要点提炼] 力对物体所做的功:W= Fscos α . 1.功是 标量 ,F、s 是矢量,但在此总取正值. 2.力 F 是恒力,此式只适用于恒力做功的计算.
学案 2
[学习目标定位]
研究功与功率(一)
本 学 案 栏 目 开 关
1.理解功的概念,知道做功的两个因素. 2.明确功是标量,会用功的公式进行计算. 3.理解正功、负功的含义. 4.会计算变力的功,会计算多个力的总功.
本 学 案 栏 目 开 关
1.我们在初中就已经学习过功的概念:功是力的 大小 与在 力的方向上发生的 位移大小的乘积. 2.做功的两个必要因素是:一是 作用在物体上的力 ;二是 物体在力的方向上发生的位移 .
四、计算变力做功 [问题设计] 1.用水平拉力拉着滑块沿半径为 R 的水平圆 轨道运动一周,如图 2 所示,已知滑块与 轨道间的动摩擦因数为 μ,滑块质量为 m关
图2
由题意知,滑块所受的摩擦力在整个过程中大小均
为 F=μmg 不变、方向时刻变化且与滑块运动方向相反, 是变力,但是我们可以把圆周分成无数段小微元段,每一 小段可近似成直线,从而摩擦力在每一小段上方向不变, 每一小段上可用恒力做功的公式计算,然后各段累加起
本 学 案 栏 目 开 关
3.图像法:变力的功 W 可用 F-s 图线所包围 的面积表示,如图 4 所示.s 轴上方的面积 表示力对物体做的正功的多少,s 轴下方的 面积表示力对物体做的负功的多少.
沪科版高中物理必修二第4章-4.1
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2.思考判断 (1)物体的位置确定,则它的重力势能也随之确定.(×) (2)物体与零势能面的距离变大,它的重力势能不一定 变大.(√) (3)一个物体的重力势能从-6 J变化到-3 J,重力势能 变大了.(√)
3.探究交流 2010年8月,我国甘肃省舟曲发生了特大泥石流灾害, 产生了大面积的山体滑坡,摧毁了大量的道路、桥梁和建筑 物,给当地的人民造成巨大的损失.平常稳重安静的山哪里 来的如此大的能量?
(3)细小如屋檐之水下流,壮大如瀑布下冲、飞石下 坠,气势自不相同.那么,它们在下落过程中的能量又如何 变化呢?这种能量又与哪些因素有关? 通过本节课的学习,我们就能明白其中的道理.
●教学流程设计
演示结束
课
标
解
读
重
点
难
点
1.认识重力势能的概念,会用重力 势能的定义式进行计算. 2.理解重力做功与重力势能的变化
相互作用产生,且 由它们之间的相对 位置决定的能
表达式
WG=mgΔh
Ep=mgh 重力mg和相对参考 面的高度h
影响大小 重力G和初、末位 的因素 置的高度差Δh
重力做功 只与初、末位置的高度差有 关,与路径及参考平面的选 特点 择无关 过程量
重力势能 与参考平面的选择 有关,同一位置的 物体,选择不同的 参考平面,其重力 势能的值不同 状态量
参考平面 地面 桌面 A处平面
EpA
EpB
EpC 零 负值
正值 正值 正值 零 零
负值 负值
2.重力势能的相对性 重力势能具有相对性,物体具有的重力势能Ep=mgh是 相对于零势能面的,对于同一物体,选取不同的水平面作为 零势能面时,其重力势能具有不同的数值,即重力势能的大 小与零势能面选取有关.
沪科版高中物理必修二第1章-1.2
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【提示】
运动员要安全越过壕沟,则竖直方向下落
0.8 m时,在水平方向至少应该飞行8 m. 摩托车飞行的时间t= 故初速度至少为: x 8 v0= = m/s=20 m/s. t 0.4 2h = g 2×0.8 s=0.4 s 10
对分运动与合运动的理解
【问题导思】 1.一个运动的物体怎样来确定哪是合运动?哪是分运 动? 2.两个分运动是不是相互干扰,相互影响? 3.怎样对一个运动的速度进行正确地分解?
v0 2.物体若垂直打在斜面上时,通常由 tan θ= (其中 t gt 为物体从抛出到落到斜面上的时间 )来列式求解.
2.如图 1- 2- 5所示,在倾角为θ的斜面顶端 P点以初速 度 v0水平抛出一个小球,最后落在斜面上的 Q点,求小球在 空中运动的时间以及 P、 Q间的距离.
图 1- 2- 5
【问题导思】 1.对平抛运动的物体,怎样求得其水平位移? 2.对平抛运动的物体,其竖直位移怎样求解? 3.平抛运动的落地速度与什么因素有关? 1.平抛运动的分析方法 平抛运动是匀变速曲线运动,不能直接应用匀变速直线 运动的公式,常常采用运动分解的办法,即把平抛运动分解 为水平方向的匀速直线运动和竖直方向上的自由落体运动.
【审题指导】
(1)舟头与河岸垂直时用时间最短,由
匀速运动规律可求得最短时间. (2)当舟的合速度与河岸垂直时到达对岸的航程最短, 由平行四边形定则使合速度垂直河岸即可.
【解析】
(1)根据运动的独立性可知,冲锋舟到达江
岸的时间是由垂直于江岸的分速度决定,该分速度越大,则 时间越短,故当冲锋舟垂直于江岸行驶时,时间最短,设舟 在静水中的速度为 v2,水速为v1,最短的时间为 t= d/v2= 5 s. (2)战士要想到达江岸的过程中航程最短,则 要求合速度的方向垂直于江岸,舟头必须斜向 上游,设与江岸的夹角为θ(如图所示 ),则 cos θ = v1/v2= 0.5,θ=60° .
上海科技教育出版社(沪科版)高中物理必修2:研究机械能守恒定律_课件1
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机械能守恒
5.8 m,不计绳断时的机械能损失,解析 (1)摆球由A到B的运动过程中:
不计空气阻力,g取10 m/s2,求:
(1)摆球刚到达B点时的速度大小;mg
(1-sin
30°)l=
1 2
mvB2
(2)落地时摆球的速度大小.
? vB= 2gl(1 sin30?)=4 m/s
典例精析 二、机械能守恒定律的应用
研究机械能守恒定律
一、研究机械能守恒定律
问题设计 1.打桩机的重锤从高处下落的过程中,重锤的高度越来越小,重 锤的重力势能减少,减少的重力势能到哪里去了?
重锤下落的过程中, 速度增加了,即重锤
的动能增加了,
答案 重锤减少的重力势能转化成了动能
一、研究机械能守恒定律
问题设计 2. 如图所示,质量为m的物体自由下落的过程中,经过
守 机械能守恒 恒
定 律
表达式:
E1=E2; ΔEk增=ΔEp减; ΔEA增=ΔEB减.
应用步骤
自我检测区
123
123
1.(机械能是否守恒的判断)关于 机械能守恒,下列说法正确的是
( A)
A.做自由落体运动的物体,机 械能一定守恒
B.人乘电梯加速上升的过程, 机械能守恒
C.物体必须在只受重力作用的 情况下,机械能才守恒
vA vA越大越容易通过A点
对应的v0越大
平地面相切,在地面上给一物块 某一初速度v0,使它沿CBA运动, 且通过A点水平飞出.求水平初速
解由析机械m能恰g守好=恒通m有过Rv1:A2点12 m时v的02=速2度m为gRv+1
1 2
mv12
度v0需满足什么条件?(g取10 m/s2) 联立解得: v0=5 m/s
沪科版高中物理必修二第4章-4.2
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课
标
解
读Hale Waihona Puke 重点难点
1.理解机械能守恒的条件,记住 1.验证机械能守恒定律的实 机械能守恒定律. 验.(重点)
2.会从理论角度分析推导机械能 2.利用机械能守恒定律解 守恒定律. 题.(重点)
3.知道验证机械能守恒定律的实 3.实验中的误差分析.(难 验方法步骤及误差分析. 点)
4.能运用机械能守恒定律分析解 4.机械能守恒的判断.(难 决相关的实际问题. 点)
(5)注意事项 ①应尽可能控制实验条件,使装置满足机械能守恒的条 件,这需要尽量减小各种阻力,采取的措施有: a.安装时使限位孔与纸带处于同一竖直平面内; b.应选用质量和密度较大的重物. ②使用打点计时器时,应先接通电源,再松开纸带.
③选取纸带的原则是: a.点迹清晰; b.所打点间距适中(可舍去刚开始打点时密集的部 分). ④由于不需要计算动能和重力势能的具体数值,因而不 需要测量物体的质量.
④在打好点的纸带中挑选一条点迹清晰的纸带,在起始 点标上O,以后的点依次标上1、2、3、„,用刻度尺测出 对应下落的高度h1、h2、h3„. hn+1-hn-1 ⑤应用公式vn= 计算各点对应的瞬时速度. 2T
(4)数据处理 代入数据计算比较: 1 2 1 2 ①ΔEp=mgh,ΔEk= mv ,比较gh与 v 在误差范围内 2 2 是否相等; 1 2 ②ΔEp=mg(h2-h1),ΔEk= m(v 2 -v 2 1 ),比较g(h2-h1) 2 1 2 与 (v2-v2 1)在误差范围内是否相等. 2
(3)如果有系统内的力(如摩擦力)做了功,则也会使一部 分机械能转化成内能,使系统的机械能减少. 由此可见,在应用机械能守恒定律解题时,应明确研究 对象,并且准确分析各力做功情况,判定是否满足机械能守 恒的条件,若满足守恒条件才能应用.
沪科版高中物理必修二第2章-2.3
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竖直平面内的圆周运动的两种模型
【问题导思】 1.对绳类模型,小球过最高点时速度有什么要求? 2.对杆类模型,小球过最高点时速度有什么要求? 3.在竖直面内做圆周运动的物体,过最低时受力情况 如何分析?向心力如何分析?
1.绳类:如图2-3-4所示,细绳系的小球或在轨道内 侧运动的小球,在最高点时的临界状态为只受重力,则mg =mrv2,则v= gr.小球在最高点时的受力情况为:
【解析】 若火车在转弯时不受挤压,即由重力和支持 力的合力提供向心力,火车转弯平面是水平面.火车受力如 图所示,
由牛顿第二定律得:F=mgtan α=mvr2
①
由于α很小,可以近似认为tan α=sin α=hl
②
解①②式得:v=30 m/s.
【答案】 30 m/s
2. (多选)(2013·全国新课标Ⅱ)公路急转弯处通常是交通 事故多发地带.如图2-3-9,某公路急转弯处是一圆弧, 当汽车行驶的速率为vc时,汽车恰好没有向公路内外两侧滑 动的趋势.则在该弯道处( )
2.火车做圆周运动的向心力沿水平方向指向圆心,而 不是斜向下方.
(2013·秦皇岛高一检测)火车以半径r=900 m转 弯,火车质量为8×105 kg,轨道宽为l=1.4 m,外轨比内轨 高h=14 cm,为了使铁轨不受轮缘的挤压,火车的速度应为 多大?(g取10 m/s2)
【审题指导】 (1)火车转弯的向心力由其受到的重力和支持力的合力 提供. (2)当α很小时,可近似认为sin α=tan α.
汽车通过拱形桥最高点时,其所受合力指向圆心,故 G>FN,同理,汽车通过凹形桥最低点时,由于圆心位置在 凹形之上,故FN>G
【备课资源】(教师用书独具)
(多选)(2013·宁波高一检测)宇航员在围绕地球做匀速 圆周运动的空间站中处于完全失重状态,下列说法正确的是 ()
上海科技教育出版社(沪科版)高中物理必修2:动能定理的应用_课件3
![上海科技教育出版社(沪科版)高中物理必修2:动能定理的应用_课件3](https://img.taocdn.com/s3/m/65d0a63dde80d4d8d15a4fba.png)
方法:用动能定理间接求功
三、动能定理Байду номын сангаас应用步骤
1、审题,确定研究对象,确定过程 2、受力分析,求总功(W总或W合) 3、运动分析,求所确定过程的初、末态动能 4、列动能定理表达式,求解,分析结果
四、强化训练
1、一辆汽车正以v1=60km/h的速度行 驶,司机突然发现在前方约s=30m处有一包 东西马上紧急刹车。设司机的反应时间 t1=0.75s,刹车时汽车与地面间的动摩擦因 数μ=0.75,求汽车到达这包东西所在处的 速度。
四、强化训练
2、物体从高出地面H处自由落下(不 计空所阻力),落至地面陷入沙坑h深后停 下,求物体在沙坑中受到的平均阻力是重力 的多少倍?
四、强化训练
3、质量为0.2kg的物体在地面上,以 初速度12m/s被竖直向上抛出,所受空气 阻力大小恒为0.4N,取g=10m/s2。求:
(1)物体上升的最大高度。 (2)物体落回抛出点的速度。 (3)若物体落地碰撞过程无能量损 失,求物体运动的总路程。
动能定理的应用
一、复习
1、动能定理:W Ek 2、过程量与状态量:
v1、Ek1 初状态
v2、Ek2
末状态
过程
功W 动能变化ΔEk
一段时间t 一段位移s
二、动能定理应用示例
1、案例1:汽车制动
方法①:数据分析 方法②:列动能定理方程解答
2、案例2:多力做功
要点:W总=Ws1 Ws2 ……=WF1 WF 2 ……=F合s cos
沪科版高中物理必修二第3章-3.1
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) B. 200 J D. 900 J
物体动能的表达式中的速度是物体相对
地面的速度.此题中要注意两个速度之间的关系.
【解析】 行李相对客车的速度v1=5 m/s,与客车运动 方向相同,而客车对地速度v0=10 m/s,行李对地面的速度 v=v0+v1=15 m/s 1 2 根据公式Ek= mv 2 得Ek=450 J故C选项正确.
地球的旋转动能.地球的自转周期大约是 23.93 h.它的 角速度是 7.29× 10 5rad· s 1.假设地球形状是完美的球形,它
- -
的密度非常均匀.那么,它的转动惯量是 I= 9.72× 1037kg· m2.因此,它拥有的旋转动能为 2.58× 1029J.这 样大的动能,如果能加以利用,肯定会造福人类.借着潮汐 能,可以开发出一部分旋转动能.但是,这种方法也增加了 全球性浪潮的摩擦力,微量地减慢了地球的角速度 ω.依照角 动量守恒定律,月亮环绕地球运行的角动量、距离、周期, 都会因此增加.
即要使小球从C点沿原路径返回到A点时速度为零,必 须给小球以2 gh的初速度.
【答案】 2 gh
综合解题方略——在变力问题中应用动能定理
一个质量为 m的小球拴在钢绳的一端,另一端 作用一大小为F1的拉力,在光滑水平面上做半径为R1的匀速 圆周运动,如图3- 1- 4所示,今将力的大小改为F2,使小 球仍在水平面上做匀速圆周运动,但半径变为R2(R2<R1),小 球运动的半径由R1变为 R2过程 中拉力对小球做的功多大?
3.动能定理揭示外力做功与物体动能变化的因果关 系,定量反映了合外力做功与物体动能变化的数量关系,它 明确了动能改变的唯一原因就是做功. (1)合外力对物体做正功,物体的动能增加. (2)合外力对物体做负功,物体的动能减少. 4.动能定理的表达式虽然是在物体受恒力作用且做直 线运动的情况下得出的,但它也适用于变力做功及物体做曲 线运动的情况. 5.动能定理中的位移、速度都必须相对于同一参考 系,一般情况下选地面为参考系.
沪科版高中物理 必修第二册 必修第二册 课后练习、课时练习
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一、单选题(选择题)1. 如图所示,质量为m的小球用细线牵引着在光滑的水平面上做匀速圆周运动,O为一光滑的孔,当拉力为F时,转动半径为R;当拉力减小到时,小球仍做匀速圆周运动,此时转动半径为。
在此过程中,拉力对小球做的功为()A.B.C.D.2. 天狼星是一个双星系统,由一颗恒星和一颗白矮星所组成,它们分别称被为“天狼星A”和“天狼星B”。
测得天狼星A、B各自运动的轨道半径分别为,它们彼此的环绕周期为T,结合引力常量G,则天狼星这个双星系统的总质量M为()A.B.C.D.3. 下列关于做功的说法中正确的是()A.功有正有负,是矢量B.匀速直线运动的物体所受力均不做功C.作用力和反作用力可能都做负功D.作用力和反作用力做功的数值一定相等4. 如图甲所示,一质量为1kg的滑块(视为质点)以某一初速度冲上足够长的固定斜面,以斜面底端为位移的起点,滑块在斜面上运动的动能随位移x变化的关系如图乙所示。
取重力加速度大小。
下列说法正确的是()A.斜面倾角的正弦值为0.5B.滑块上滑过程克服摩擦力做的功为20JC.滑块与斜面间的动摩擦因数为0.25D.滑块返回斜面底端时,滑块所受重力的功率为12W5. 工程上经常利用“重力加速度法”探测地下矿藏分布,可将其原理简化,如图所示,P为某地区水平地面上一点,如果地下没有矿物,岩石均匀分布、密度为ρ,P处的重力加速度(正常值)为g;若在P点正下方一球形区域内有某种矿物,球形区域中矿物的密度为ρ,球形区域半径为R,球心O到P的距离为L,此时P处的重力加速度g′相比P处重力加速度的正常值g会偏小,差值可称为“重力加速度反常值”。
关于不同情况下的“重力加速度反常值”,下列说法正确的是()A.若球心O到P的距离变为2L,则“重力加速度反常值”变为δB.若球形区域半径变为R,则“重力加速度反常值”变为δC.若球形区域变为一个空腔,即“矿物”密度为0,则“重力加速度反常值”变为4δD.若球形区域内为重金属矿物,矿物密度变为ρ,则“重力加速度反常值”变为-δ6. 下列情形中,说法正确的是()A.图甲中,洗衣机脱水时,利用离心运动把附着在物体上的水甩掉B.图乙中,飞机在水平面内转弯时,重力提供向心力C.图丙中,汽车在水平路面转弯时,沿轨迹切线方向上的摩擦力提供向心力D.图丁中,小孩乘坐旋转木马运动时,木马的重力提供向心力7. 如图所示的皮带传动中,两轮半径不等,下列说法正确的是()A.两轮角速度相等B.两轮边缘线速度的大小相等C.同一轮上各点的向心加速度相同D.大轮边缘一点的向心加速度大于小轮边缘一点的向心加速度8. 如图所示是嫦娥五号进入月球轨道的示意图,嫦娥五号沿椭圆轨道运行到近月点时,将运行轨道调整为在月球表面附近绕月球做匀速圆周运动的正圆轨道,运行速度为v,已知月球半径r,引力常量为G,椭圆轨道的半长轴为R,请根据以上信息,判断下列说法正确的是()A.月球的质量可表示为B.在近月点由椭圆轨道进入正圆轨道时,嫦娥五号需要加速C.嫦娥五号分别沿椭圆轨道和正圆轨道运行时,半长轴(半径)的三次方与周期的平方的比值不相等D.嫦娥五号沿椭圆轨道运行到近月点时的加速度等于其向心加速度9. 如图所示,在同一轨道平面上,有绕地球做匀速圆周运动的卫星A、B、C,下列说法正确的是()A.A的线速度最小B.A入轨后的速度大于第一宇宙速度C.A发射速度大于第二宇宙速度D.若A、B、C质量相同则C机械能最大10. 某一滑雪运动员从滑道滑出并在空中翻转时经多次曝光得到的照片如图所示,每次曝光的时间间隔相等。
沪科版高中物理必修二第2章-2.4
![沪科版高中物理必修二第2章-2.4](https://img.taocdn.com/s3/m/5255494727d3240c8447ef46.png)
重
点
难
点
1.离心现象的概 念.(重点) 2.离心现象的应用与 防止.(重点) 3.实际问题中离心现 象的分析.(难点)
离心现象
1.基本知识 (1)定义:做圆周 运动的物体,脱离圆周做离开圆心的运 动的现象. (2)本质:离心运动的本质是由于物体具有 惯性 .物体 做圆周运动时总有沿 切线 方向飞出的趋势. (3)条件:合外力突然 消失 或者 不足以 提供圆周运动 所需的向心力.
【答案】 24 m/s
1 000 3 m/s=24 m/s. 3
【备课资源】(教师用书独具) 如图教2-4-2所示为摩托车比赛中的精彩镜头,高速 行驶的摩托车在拐弯时需要很大的向心力,摩托车转弯时向 心力是谁充当的呢?
图教2- 4-2
【解析】
由图可见,摩托车在转弯时,赛手通过调整
摩托车的倾斜程度,使摩托车所受的重力、支持力以及摩擦 力的合力提供向心力,保证摩托车不会因为向心力不足而飞 出弯道.
在分析具体的实际离心现象时,先做受力分析找出使物 mv2 体做圆周运动的向心力,再比较F合与 的关系,即把实际 r 运动看成理想化模型的圆周运动来处理.
某游乐场里的赛车场地为圆形,半径为 100 m,一赛车和乘客的总质量为100 kg,轮胎与地面间的最大 静摩擦力为600 N.
图2-4-2
(1)若赛车的速度达到 72 km/h,这辆车在运动过程中会 不会发生侧滑? (2)若将场地建成外高内低的圆形,且倾角为 30° ,并假 设车轮和地面之间的最大静摩擦力不变,为保证赛车的行驶 安全,赛车最大行驶速度应为多大? (g取 10 m/s2)
互作用力小于向心力做离心运动而被甩出;守门员踢出的足 球做的是抛体运动.所以A、B、C正确. 【答案】 ABC
高中物理沪科版必修二配套课件3.2 研究功与功率(二) 课件(沪科版必修2)
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3.功 W 跟完成这些功
所用时间 t 的比值叫做功率,功率
W 用符号 P 表示,则 P= t . 4. 一个力对物体做功的功率, 等于这个力与物体 速度 的乘积,
即 P= Fv .
本 学 案 栏 目 开 关
一、功率 [问题设计] 建筑工地上有三台起重机将重物吊起,下表是它们的工作情 况记录: 起重机 编号 A B C 被吊物 体重量 2×103 N 4×103 N 1.6×103 N 匀速上 升速度 4 m/s 3 m/s 2 m/s 上升的 高度 16 m 12 m 20 m 所用 时间 4 4 10 做功
本 学 案 栏 目 开 关
[要点提炼] 1.功率与速度的关系:P=Fv 2.三个量的制约关系 (1)P 一定时,F 与 v 成 反比 ,如汽车上坡时减小速度来 增大牵引力. (2)v 一定时,F 与 P 成 正比 ,如汽车速度不变时,加大 油门可以增大牵引力. (3)F 一定时,P 与 v 成 正比 ,如汽车匀加速行驶时,速 度增大,功率也增大.
本 学 案 栏 目 开 关
Δv 1. 加速度是用来表示速度变化 快慢 的物理量, 定义式为 a= Δt . 其大小由 Δv 和 Δt 共同决定,是按照 比值 法定义的. 2.功是力和 物体在力的方向上发生的位移 的乘积,其表达式 为 W= Fscos α ,功是 标 量(填“矢”或“标”).
本 学 案 栏 目 开 关
本 学 案 栏 目 开 关
例 2 如图 3 所示,质量为 m=2 kg 的木块在倾 角 θ=37° 的斜面上由静止开始下滑,木块与斜 面间的动摩擦因数为 μ=0.5,已知:sin 37° = 0.6,cos 37° =0.8,g 取 10 m/s ,求: (1)前 2 s 内重力做的功; (2)前 2 s 内重力的平均功率; (3)2 s 末重力的瞬时功率. W 解析 分别由 W=Fs,P= t 和 P=Fv 求解.
沪科版高中物理必修二第3章-3.3
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2.质量为m的金属块,当初速度为v0时,在水平面上滑 行的最大距离为 L.如果将金属块质量增加到 3 m,初速度增
大到 3v0 ,在同一水平面上该金属块最多能滑行的距离为2
【解析】
对质量为m的金属块由动能定理得: ①
1 2 - μmgL= 0- mv0 2 当质量为 3m时,由动能定理得: 1 - μ· 3mgL′= 0- · 3m× (3v0)2 2 由①②解得:L′= 9L.故 A正确.
3.做功的过程是能量转化的过程,动能定理表达式中 的“=”的意义是一种因果关系且数值上相等,它并不意味 着“功就是动能增量”,也不意味着“功转变成了动能”, 而是意味着“功引起物体动能的变化”. 4.若Ek2>Ek1,即W总 >0,合力对物体做正功,物体的 动能增加;若Ek2<Ek1,即W总 <0,合力对物体做负功,物体 的动能减少.
图 3-3-3
【审题指导】 大小相等.
(1)因轻绳不可伸长,所以A、B的速度
(2)分析在此过程中有哪些力做功,是正功还是负功.
【规范解答】 研究对象为 A、 B组成的系统,当 B的速
度为 v时, A的速度大小也为 v,对系统由动能定理得, WF- 1 1 2 Wf- WGB= (mA+ mB)v - 0,即 Fh- Wf- mBgh= (mA+ 2 2 mB)v2,此过程中物块 A克服摩擦力所做的功为Wf= Fh- 1 mBgh- (mA+ mB)v2. 2 1 【答案】 Fh-mBgh- (mA+mB)v2 2
高中物理 4.2 研究机械能守恒定律(二)实验探究 验证机械能守恒定律课件 沪科版必修2
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第二页,共18页。
一、用单摆和 DIS 装置验证机械能守恒
本 1.实验原理
学 案
如图 1 所示,用单摆和 DIS 装置验证机
栏 目
械能守恒,将 DIS 装置的光电门先后放
开 关
在 A、B、C、D 各点,测出摆球经过各
点时的速度.测量出各点对 D 的高度,
运用所得数据验证机械能是否守恒.
图1
2.实验器材
用电源的频率为 50 Hz,查得当地的重力加速度 g=9.8 m/s2,
某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应
刻度尺上的读数如图 5 所示,图中 O 点是打点计时器打出的第
本 学
一个点,A、B、C、D 分别是每打两个点取的计数点.则重物
案 栏
由 O 点运动到 B 点时(重物质量为 m kg)
目
开
运动.
关
(2)调整带方格纸的木板,应使其竖线在竖直方向上.
(3)为准确测定摆球在各位置的瞬时速度,可在摆球下部安
置一块挡光片,并确保挡光片在竖直面内.
第五页,共18页。
二、用自由落下的重物和打点计时器验证机械能守恒
本 学
1.实验步骤
案 栏
(1)按图 3 甲把打点计时器安装在铁架台上,用导线把打点
(2)在实验误差允许的范围内重物减少的重力势能等于其增加
的动能,即机械能守恒.
第十四页,共18页。
例 3 利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置示意图如 图 6 所示.
本
学
案 栏
图6
目 开
(1)实验步骤:
关
①将气垫导轨放在水平桌面上,桌面高度不低于 1 m,将
导轨调至水平;
②用游标卡尺测量挡光条的宽度为 l=9.30 mm.
沪科版高一物理必修2课件:4.4 实验:验证机械能守恒定律
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(用题目中已测出的物理量表示),则可验证重锤下落过程机械能守恒。
-15-
实验:验证机械能守恒定律
类型一
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
D典型例题 S随堂练习
IANXING LITI
13、He who seize the right moment, is the right man.谁把握机遇,谁就心想事成。21.7.3021.7.3007:54:4507:54:45July 30, 2021
•
14、谁要是自己还没有发展培养和教育好,他就不能发展培养和教育别人。2021年7月30日星期五上午7时54分45秒07:54:4521.7.30
实验:验证机械能守恒定律
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实验:验证机械能守恒定律
一
二
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
D典型例题 S随堂练习
IANXING LITI
UITANG LIANXI
三
一、实验目的
使用打点计时器验证在只有重力做功时,物体的机械能守恒定律。
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实验:验证机械能守恒定律
•
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实验:验证机械能守恒定律
J 基础知识 Z 重点难点
ICHU ZHISHI
HONGDIAN NANDIAN
D典型例题 S随堂练习
IANXING LITI
UITANG LIANXI
方案二:用自由落下的重物和打点计时器验证机械能守恒
(一)实验步骤
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实验:验证机械能守恒定律
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高中物理学习材料唐玲收集整理上海市实验学校2010学年度第二学期高一年级物理学科期中考试试卷(本卷取g=10m/s2)一.单项选择题(每题3分,共36分)1.关于振动和波的关系,下列说法正确的是:()A.有机械波必有机械振动B.有机械振动必有机械波C.离波源远的质点振动得慢D.波源停振时,介质中的波动立即停止2.水平力F先后作用于甲、乙两物体,第一次使甲物体沿粗糙水平面运动了位移s,做功W1;第二次使乙物体沿光滑水平面向前运动了位移s,做功W2,则()A.W1>W2 B.W1=W2 C.W1<W2 D.无法比较3.关于摩擦力做功的说法,正确的是()A.滑动摩擦力总是做负功 B.滑动摩擦力可能做正功C.静摩擦力一定不做功 D.静摩擦力不可能做负功4、在平静的湖面上漂着一小木条,现向湖中央扔一石子,圆形波纹一圈圈地向外传播,当波传到小木条处时,小木条将()A.随波纹漂向湖岸 B.小木条保持不动C.向波源处漂动 D.在原来位置做上下振动5.物体在作匀速圆周运动中保持不变的量是( )A.线速度 B.角速度 C.向心加速度 D.向心力6.关于做匀速圆周运动的物体的线速度、角速度、周期的关系,下面说法中正确的是()A.线速度大,角速度一定大; B.线速度大,周期一定小;C.角速度大的半径一定小; D.角速度大的周期一定小。
7.单摆的摆球是一个装满水的空心金属球,在摆角小于50时摆动,水从底部的小孔流出。
直到流完,那么在摆动的过程中,单摆的周期将:( )A.保持不变B.逐渐减小C.先变大后变小,最终恢复到原来的大小D.逐渐变大,最后保持不变。
8.用手将地面上质量1kg的物体匀加速提高2m,并使此物体速度达到2m/s,在此过程中()A.重力做功20J B.物体克服重力做功20JC.手对物体做功2J D.合外力做功22J9.如图所示,位于介质I 和II 分界面上的波源S ,产生两列分别沿x 轴负方向与正方向传播的机械波。
若在两种介质中波的频率及传播速度分别为f 1、f 2和v 1、v 2,则 ( )A .f 1=2f 2,v 1=v 2 B.f 1=f 2,v 1=0.5v 2 C.f 1=f 2,v 1=2v 2 D.f 1=0.5f 2,v 1=v 2。
10.如图所示,质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ。
现在使斜面体向右水平匀速移动距离L ,则摩擦力对物体做功为(物体与斜面体保持相对静止)( )A .0B .-θμcos mgLC .θθ2cos sin mgL D .θθcos sin mgL11.同样的恒力按同样的方式分别作用在静止于水平面上的两相同物体上,使物体分别沿着粗糙水平面和光滑水平面移动相同的距离时,恒力的平均功率为P 1、P 2,则两者的关系是( )A .P 1>P 2B .P 1<P 2C .P 1=P 2D .无法比较12.如图所示中实线是一列简谐波在t 时刻的波形图,虚线是(t+0.5)s 时该波的波形图.则这列波的频率和传播速度不可能的是( )A .6.5Hz 26m/s . B.8.5Hz 34m/s .C.9.5Hz 36m/s .D.11.5Hz 46m/s .二.填空题(每4分,共32分)13.某物体作匀速圆周运动,周期为2秒,半径为5米,则其角速度 =________________rad ,线速度V = _______________m/s 。
14.一根细绳,一端固定于光滑水平面上的O 点,另一端系一质量为2千克的小球,使小球在水平面上绕O 点作半径为1米的匀速圆周运动,运动速度为5米/秒,则小球的加速度大小为__________ m/s 2,细绳的拉力大小为____________N 。
15.如图所示的传动装置中,B 、C 两轮固定在一起绕同一轴转动,A 、B 两轮用皮带传动, 三轮半径关系是r A =r C =2r B ;若皮带不打滑,则A 、B 、C 轮边缘的a 、b 、c 三点的角速度之比ωa ∶ωb ∶ωc =_____________;线速度之比v a ∶v b ∶v c =___________。
16.波的传播方向与介质质点的振动方向相互垂直的波称为________波。
波的传播方向与介质质点的振动方向在同一直线上的波称为_______波。
17.放在粗糙水平地面上的物体,在10N 的水平拉力作用下,匀速运动20m ,则摩擦力对物体做的功是________J ,合外力对物体做功是_________J 。
18.一人用水平力拉着放在水平跑道上质量为m 的物体沿半径为r 的圆形水平跑道匀速率运动一周回到出发点,已知物体与跑道间的动摩擦因数为μ,则在物体运动一周的过程中,滑动摩擦力做的功为____________J ,合外力对物体做功是_________J 。
19.一台起重机将质量m =2.0×103kg 的货物由静止开始匀加速地竖直向上吊起,在2s 末货物的速度v =4.0 m /s 。
则起重机在这2s 时间内的平均输出功率是 W ;起重机在2s 末的瞬时输出功率是 W 。
y/m x /m O 2 5 4 3 4 5 2 3 1 1----- I II S x L L20.若用绳子将质量为l0kg 的物体竖直向上拉,空气阻力大小恒为10N ,运动图线如图所示,则5s 内拉力F 做的总功为 J ,克服重力做的总功为______ J 。
三.计算题(共32分)21.质量为m=4Kg 的物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,今用F=16N 的水平恒力使该物体由静止开始在水平面内做匀加速直线运动(g 取10m/s 2)。
求:(1)物体运动的加速度;(2)前4s 内力F 对物体所做的功.22.一列沿x 轴传播的简谐横波,其周期为T ,某时刻的波形图象如图中的实线所示,再经t =0.2 s 的波形图如图中的虚线所示.则此列波的波速为多少?23.如图所示,MN 为水平放置的光滑圆盘,半径为1.0m ,其中心O 处有一个小孔,穿过小孔的细绳两端各系一小球A 和B ,A 、B 两球的质量相等。
圆盘上的小球A 作匀速圆周运动。
问:(1)当A 球的轨道半径为0.1m 时,它的角速度是多大才能维持B 球静止?(2)若将前一问求得的角速度减半,如何如何调整OA 长度才能使A作圆周运动时B 球仍能保持静止?24.如图所示,质量为m 的物体以一定初速度滑上斜面,上滑到最高点后又沿原路返回.已知斜面倾角为θ,物体与斜面的动摩擦因数为μ,上滑的最大高度为h .则物体从开始滑上斜面到滑回到原出发点的过程中,重力做功是多少?摩擦力做功是多少?滑回到原出发点时重力的功率是多少?0 0.5 x/m y 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 θ v oOP A P ′ B h LC D四、附加题:(共20分)25.汽车发动机的功率为60kW ,汽车的质量为4t ,当它行驶在坡度为0.02的长直公路上时,所受阻力为车重的0.1倍(g 取10m /s 2),问:(1)汽车所能达到的最大速度m ax v 多大?(2)若汽车从静止开始以0.6m /s 2的加速度作匀加速直线运动,则此过程能维持多长时间?(3)当汽车匀加速行驶的速度达到最大值时,汽车做功多少?(4)在10s 末汽车的即时功率为多大?26.如图所示,用恒力F 通过光滑的定滑轮,将静止于水平面上的物体从位置A 拉到位置B ,物体可视为质点,定滑轮距水平面高为h ,物体在位置A 、B 时,细绳与水平面的夹角分别为α和β,求绳的拉力F 对物体做的功.27..地面上有一个半径为R 的圆形跑道,高为h 的平台边缘上的P 点在地面上P ′点的正上方,P ′与跑道圆心O 的距离为L (L >R ),如图所示。
跑道上停有一辆小车,现从P 点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋所受空气阻力不计)。
问:(1)当小车分别位于A 点和B 点时(∠AOB =90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大?(2)若小车在跑道上运动,则沙袋被抛出时的初速度在什么范围内?(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A 点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B 处落入小车中,小车的速率v 应满足什么条件?上海市实验学校2010学年度第二学期高一年级物理学科期中考试答题纸一.单项选择题(每题3分,共36分)1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12二.填空题(每4分,共32分)13._______________ __________________ 14._______________ __________________ 15._______________ __________________ 16._______________ __________________ 17._______________ __________________ 18._______________ __________________ 19._______________ __________________ 20._______________ __________________三.计算题(共32分)21.22.23.24.四、附加题:(共20分)25.26.27.上海市实验学校2010学年度第二学期高一年级物理学科期中考试命题说明一.命题依据:新教材高一物理必修(上科版)第二册二.命题目的:考查学生对物理基本概念基本规律的理解和应用情况。
三.命题内容:1.匀速圆周运动;2.周期、频率、线速度、角速度、线速度和角速度的关系;3.简谐运动;4.简谐运动的特征、公式和图象。
5.机械波;6.横波和纵波、波的图象、波速、波长和频率(周期)的关系。
7.功的概念及两个要素。
8.恒力功的计算、功的正负。
9.功率及其计算。
四.命题难度和期望值:1.难度:会考难度2.期望值:70%——75%五.命题思想:重点考查学生的基础知识和基本能力,不求难。
注:答案隐藏于题中(点击显示隐藏文字可显示出来)。