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1.汽車的質(zhì)量為2000kg，汽車發(fā)動機的額定功率為80kW，它在平直的公路上行駛時所受的阻力是4000N，試求:
⑴汽車保持額定功率從靜止啟動后達(dá)到的最大速度是多少？
⑵若汽車以2m/s2的加速度做勻加速直線運動，可維持多長時間？
⑶若汽車達(dá)到最大速度后，突然阻力變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑢⒆鍪裁催\動？
2.攝制組在某大樓邊拍攝武打片，要求特技演員從地面飛到屋頂．為此導(dǎo)演在某房頂離地H=8m處架設(shè)了輪軸，如圖所示，輪和軸的直徑之比為，特技演員的質(zhì)量m=60kg，若軌道車從圖中A前進(jìn)s=6m到B處時速度為v=5m/s，則鋼絲在這一過程中對演
2、員做的功為多少？（人和車可視為質(zhì)點，輪軸的質(zhì)量不計，輪軸的大小相對于H可忽略，g取10m/s2．）
解析：由圖可知，在這一過程中，連接軌道車的鋼絲上升的距離為
m
演員上升的距離為h=32m=6m
設(shè)軌道車在B時細(xì)線與水平方向之間的夾角為θ，將此時軌道車的速度分解,此時鋼絲的速度m/s，
由于輪和軸的角速度相同，則其線速度之比等于半徑（直徑）之比
，即
根據(jù)功能關(guān)系可知，鋼絲在一過程中對演員做的功等于演員機械能的增量，即
代入數(shù)據(jù)解得
實驗探究題
知識：探究動能定理
圖12
例1. （09年廣東物理）15.（10分）某實驗小組利
3、用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”，如圖12，他們將拉力傳感器固定在小車上，用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連，用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cm的A、B兩點各安裝一個速度傳感器記錄小車通過A、B時的速度大小。小車中可以放置砝碼。
（1）實驗主要步驟如下：
①測量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上另一端通過定滑輪與鉤碼相連；正確連接所需電路；
②將小車停在C點，__________，小車在細(xì)線拉動下運動，記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度。
③在小車中增加砝碼，或_______________，重復(fù)②
4、的操作。
（2）表1是他們測得的一組數(shù)據(jù)，其中M是M1與小車中砝碼質(zhì)量m之和，|v22－v21| 是兩個速度傳感器記錄速度的平方差，可以據(jù)此計算出動能變化量△E，F(xiàn)是拉力傳感器受到的拉力，W是F在A、B間所作的功。表格中△E3=__________，W3=________.(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)
（3）根據(jù)表1，請在圖13中的方格紙上作出△E-W圖線。
表1 數(shù)據(jù)記錄表
次數(shù)
M/kg
|v22－v21| /(m/s)2
△E/J
F/N
W/J
1
0.500
0.760
0.190
0.400
0.200
2
0.500
1.65
0.413
0.
5、840
0.420
3
0.500
2.40
△E3
1.220
W3
4
1.000
2.40
1.20
2.420
1.21
5
1.000
2.84
1.42
2.860
1.43
（3）在方格紙上作出△E-W圖線如圖所示
W
解析：（1）略；（2）由各組數(shù)據(jù)可見規(guī)律，可得△E3=0.600；觀察F-W數(shù)據(jù)規(guī)律可得數(shù)值上W=F/2=0.610;
答案：（1）①小車、砝碼 ②然后釋放小車 ③減少砝碼
（2）0.600 0.610
例2. (08年高考江蘇卷物理)11.(10分)某同學(xué)利用如圖所示的實驗裝置驗
6、證機械能守恒定律.弧形軌道末端水平，離地面的高度為H,將鋼球從軌道的不同高度h處靜止釋放，鋼球的落點距軌道末端的水平距離為s.
(1)若軌道完全光滑，s2與h的理論關(guān)系應(yīng)滿足s2= (用H、h表示).
(2)該同學(xué)經(jīng)實驗測量得到一組數(shù)據(jù)，如下表所示：
H(10－1 m)
2.00
3.00
4.00
5.00
6.00
s2(10－1 m2)
2.62
3.89
5.20
6.53
7.78
請在坐標(biāo)紙上作出s2—h關(guān)系圖.
(3)對比實驗結(jié)果與理論計算得到的s2—h關(guān)系圖線(圖中已畫出)，自同一高度靜止釋放的鋼球，水平拋出的速率 (填“小于
7、”或“大于”)
(4)從s2—h關(guān)系圖線中分析得出鋼球水平拋出的速率差十分顯著，你認(rèn)為造成上述偏差的可能原因是 。
答案：(1) 4Hh
(2) (見右圖)，
⑶小于
(4) 摩擦，轉(zhuǎn)動（回答任一即可）
重難點：驗證機械能守恒定律
例3. 某同學(xué)在應(yīng)用打點計時器做驗證機械能守恒定律實驗中，獲取一根紙帶如圖，但測量發(fā)現(xiàn)0、1兩點距離遠(yuǎn)大于2mm,且0、1和1、2間有點漏打或沒有顯示出來，而其他所有打點都是清晰完整的，現(xiàn)在該同學(xué)用刻度尺分別量出2、3、4、5、6、7六個點到0點的長度hi（i=2．3．4…7），再分別計算得到3、4、5
8、、6四個點的速度vi和vi2（i= 3．4．5．6），已知打點計時器打點周期為T。
①該同學(xué)求6號點速度的計算式是：v6= .
②然后該同學(xué)將計算得到的四組（hi ，vi2 ）數(shù)據(jù)在v2- h坐標(biāo)系中找到對應(yīng)的坐標(biāo)點，將四個點連接起來得到如圖所示的直線，請你回答：接下來他是如何判斷重錘下落過程機械能守恒的？（說明理由）
解析：①根據(jù)運動學(xué)規(guī)律可以得到：
②根據(jù)機械能守恒定律，從0點到任意i點有得到： 關(guān)系是一條直線 斜率為2g，所以只要在直線上取相對較遠(yuǎn)兩點，計算出斜率，與2g比較，在實驗誤差范圍內(nèi)相等即可。
例4．(1)在做“驗證機
9、械能守恒定律”的實驗時，實驗小組A不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了,剩下的一部分紙帶上各點間的距離如圖所示的數(shù)值，已知打點計時器的周期為T =0.02s,重力加速度g =9.8 m/s2;重錘的質(zhì)量為m,已知S1=0.98cm, S2=1.42cm, S3=1.78cm,
則記錄B點時重錘的動能EKB= J(寫計算式字母表示),記錄C點時重錘的動能EKC=0.32m J;重錘從B點到C點重力勢能變化量是 J,
動能變化量是 J.從而可以得
10、出結(jié)論： .
（2）在驗證機械能守恒定律的實驗中
①自由落下的重錘質(zhì)量要大一些，這是為了減少___________________對實驗的影響。
②實驗中 測定重錘的質(zhì)量( 填“要”或“不要” ).
③實驗小組C在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用,因此想到可以通過該實驗裝置測阻力的大小. 根據(jù)已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g, 電源的頻率為f, 又測量出物理量 , 他（她）們用這些物理量求出了重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F＝ （用字母表示）.
答案：⑴
0.142m 0.14m 在實驗誤差范圍內(nèi),只有重力做功時,物體的機械能守恒.
⑵①空氣阻力和打點計時器器對紙帶的阻力
②不要
③相鄰的兩點間的位移S1 、S2 、S3、S4, 重錘的質(zhì)量m ,
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機械能守恒定律基本知識點匯總【實驗探究題】
