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1、真誠為您提供優(yōu)質(zhì)參考資料,若有不當(dāng)之處,請指正。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: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?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?若汽車達(dá)到最大速度后,突然阻力變?yōu)樵瓉淼膬杀?,將做什么運動?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員做的功為多少?(人和車可視為質(zhì)
2、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,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
3、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: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;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。在小車中增加砝碼,或_,重復(fù)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,|v22v21| 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
4、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|v22v21| /(m/s)2E/JF/NW/J10.5000.7600.1900.4000.20020.5001.650.4130.8400.42030.5002.40E31.220W341.0002.401.202.4201.2151.0002.841.422.8601.43 (3)在方格紙上作出E-W圖線如圖所示W(wǎng)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)小車、砝
5、碼 然后釋放小車 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(101 m)2.003.004.005.006.00s2(101 m2)2.623.895.206.537.78請在坐標(biāo)紙上作出s2h關(guān)系圖.(3)對比實驗結(jié)果與理論計算得到的s2h關(guān)系圖線(圖中已畫出),自同一高度
6、靜止釋放的鋼球,水平拋出的速率 (填“小于”或“大于”)(4)從s2h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), 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=2347),再分別計算得到3、4、5、6四個點的速度vi和vi2(i= 34
7、56),已知打點計時器打點周期為T。該同學(xué)求6號點速度的計算式是:v6= .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:根據(jù)運動學(xué)規(guī)律可以得到: 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
8、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.從而可以得出結(jié)論: .(2)在驗證機械能守恒定律的實驗中自由落下的重錘質(zhì)量要大一些,這是為了減少_對實驗的影響。實驗中 測定重錘的質(zhì)量( 填“要”或“不要” ).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: 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.空氣阻力和打點計時器器對紙帶的阻力不要相鄰的兩點間的位移S1 、S2 、S3、S4, 重錘的質(zhì)量m , 4 / 4