2019-2020年高一物理 7.8 機械能守恒定律教案 新人教版.doc
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2019-2020年高一物理 7.8 機械能守恒定律教案 新人教版 學(xué)習(xí)目標 課標要求: 1.知道什么是機械能,理解物體的動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化 2.知道機械能守恒定律及成立條件 3.能利用機械能守恒定律解決實際問題 重點:1. 機械能守恒定律及成立條件 2. 機械能守恒定律解決實際問題 難點:機械能守恒定律解決實際問題 強化基礎(chǔ) 1.關(guān)于機械能守恒定律的理解,以下說法正確的是( ) A.只要有重力做功,機械能就守恒 B.只要有彈力做功,機械能就守恒 C.僅有重力做功時,機械能一定守恒 D.只要合外力不做功,機械能就守恒 2.汽車沿一斜坡向下行駛,通過剎車使速度逐漸減小,在剎車過程中( ) A.汽車的重力勢能增加 B.汽車的機械能不守恒 C.重力做負功 D.汽車的動能增加 3.質(zhì)量為m的物體,從靜止開始以2g的加速度豎直向下運動h高度。以下說法正確的是( ) A.物體的重力勢能減少2mgh B.物體的機械能保持不變 C.物體的動能增加mgh D.物體的機械能增加mgh 4.如圖所示,一質(zhì)量為m的小球固定于輕質(zhì)彈簧的一端,彈簧的另一端固定于O點處,將小球拉至A處,彈簧恰好無形變,由靜止釋放小球,它運動到O點正下方B點的速度為v,與A點的豎直高度差為h。則( ) A.由A至B小球重力做功大于 B.由A至B小球重力勢能減少 C.由A至B小球克服彈力做功為 D.小球到達位置B時,彈簧的彈性勢能為 5.美國的NBA籃球賽非常精彩,吸引了眾多觀眾。經(jīng)常能看到這樣的場面:在終場前0.1 s的時刻,運動員把球投出且準確命中,獲得比賽的最后勝利。已知球的質(zhì)量為m,運動員將籃球投出,球出手時的高度為h1、動能為Ek,籃筐距地面高度為h2,不計空氣阻力。則籃球進筐時的動能為( ) A.Ek+mgh2-mgh1 B. Ek+mgh1-mgh2 C.mgh1+mgh2-Ek D.mgh2-mgh1-Ek 6.在離地面4m高處以10m/s的速度將質(zhì)量為1kg的物體豎直向上拋出,若忽略空氣阻力,以地面為零勢能面(g取10 m/s2),則 (1)物體下落到地面時的動能是多少? (2)上升過程中在何處重力勢能和動能相等? B R h A . 7.如圖所示,光滑軌道頂端高為h,底端通過小段圓弧與半徑為R的光滑圓形軌道連接,整個軌道和斜面都在豎直平面內(nèi)。一個小球從頂端A處由靜止釋放,通過圓軌道最高點B時,對軌道壓力的大小與重力相等,則斜面高h應(yīng)該是R的多少倍? 提升能力 8.如圖所示,斜面置于光滑的水平面上,斜面的上表面光滑,其上有一物體由靜止沿斜面下滑,在物體的下滑過程中,以下說法正確的是( ) A.物體的重力勢能減少,動能增加 B.物體的機械能保持不變 C.斜面對物體的支持力不做功 D.斜面和物體組成的系統(tǒng)機械能不守恒 甲 乙 甲 9.如圖所示,一根跨過光滑定滑輪的輕繩,兩端各有一技巧運動員(可視為質(zhì)點),運動員甲站于地面,運動員乙從圖示的位置由靜止開始向下擺,運動過程中繩始終處于伸直狀態(tài)。當運動員乙擺至最低點時,運動員甲剛好對地面無壓力,則運動員甲與運動員乙質(zhì)量之比為( ) A.1∶1 B.4∶1 C.3∶1 D.2∶1 10.如圖所示,一水平放置的輕桿,長為2L. 兩端分別固定質(zhì)量為mA和mB的A、B兩小球(mA>mB),可繞位于輕桿中點垂直于紙面的固定軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動,不計一切阻力,兩球均可視為質(zhì)點。當輕桿從水平位置由靜止釋放,轉(zhuǎn)至豎直位置時兩小球的速度的大小。 A B O O 11.如圖,細線的一端固定在O點,另一端系一質(zhì)量為m的小球靜止在O點的正下方,細線的長為L。若使小球能在豎直平面內(nèi)做完整的圓周運動,需在水平方向為小球至少提供多大的初速度? 12. 如圖所示,在傾角為300的足夠長的光滑斜面上通過滑輪連接著質(zhì)量為ma=mb=10kg的兩個物體a和b,開始時物體a固定在距地面h=5m的地方,物體b位于斜面的低端,靜止釋放物體a后,(不計空氣阻力,取g=10 m/s2)。求: (1)物體a即將著地時a的動能 b a 300 h (2)物體b離開斜面低端的最遠距離。 感悟經(jīng)典 翻滾過山車 翻滾過山車亦名螺旋滑行車?!斑^山車”的種類繁多,大體可分兩類:一是封閉的軌道,列車總是朝一個方向行駛;另一類是往復(fù)型軌道(也叫穿梭環(huán)軌過山車)。后者有一個巨大的環(huán)軌,直徑達十幾米。環(huán)軌兩端是兩座傾斜70度的大滑梯,高達幾十米。開始,一列五六節(jié)的軌道車用鋼繩拖到大滑梯的頂端。然后,突然松開,軌道車沿著滑梯從頂上高速滑下。幾秒鐘內(nèi),車速可達到85千米/小時,軌道車迅速進入環(huán)軌向上爬升。達到環(huán)軌頂部時,車呈倒懸狀,接著又以72千米/小時的速度向下俯沖,離開環(huán)軌后進入另一端的一座斜滑梯。軌道車在沖上滑梯頂端后,再度從滑梯上反方向滑下來進入環(huán)軌。即與第一次相反的方向在環(huán)軌中兜圈后又沖上滑梯,然后停在車站上。 過山車最后一節(jié)小車廂里是過山車贈送給勇敢的乘客最為刺激的禮物。事實上,下降的感受在過山車的尾部車廂最為強烈。因為最后一節(jié)車廂通過最高點時的速度比過山車頭部的車廂要快,這是由于引力作用于過山車中部的質(zhì)量中心的緣故。這樣,乘坐在最后一節(jié)車廂的人就能夠快速地達到和跨越最高點,從而就會產(chǎn)生一種要被拋離的感覺,因為質(zhì)量中心正在加速向下,尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的,否則在到達頂峰附近時,小車廂就可能脫軌甩出去。 車頭部的車廂情況就不同了,它的質(zhì)量中心在“身后”,在短時間內(nèi),它雖然處在下降的狀態(tài),但是它要“等待”質(zhì)量中心越過高點被引力推動。 到達“瘋狂之圈”時,沿直線軌道行進的過山車突然向上轉(zhuǎn)彎。這時,乘客就會有一種被壓到軌道上的感覺,因為這時產(chǎn)生了一種表觀的離心力。事實上,在環(huán)形軌道上由于鐵軌與過山車相互作用產(chǎn)生了一種向心力。這種環(huán)形軌道是略帶橢圓形的,目的是為了“平衡”引力的制動效應(yīng)。當過山車達到圓形軌道的最高點時,事實上它會慢下來,但如果彎曲的程度較小時,這種現(xiàn)象會減弱。一旦過山車走完了它的行程,機械制動裝置就會非常安全地使過山車停下來。減速的快慢是由氣缸來控制的。 實驗報告單 時間 班級 姓名 實驗名稱 實驗三: 驗證機械能守恒定律 實驗?zāi)康? 驗證機械能守恒定律 實驗原理 1、 在只有重力做功的自由落體運動中,物體的重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化,但總的機械能保持不變。若物體某時刻瞬時速度為,下落高度為,則重力勢能的減少量為,動能增加量為,看它們在實驗誤差允許的范圍內(nèi)是否相等,若相等則驗證了機械能守恒定律。 2、 速度的測量:做勻變速運動的紙帶上某點瞬時速度等于相鄰兩點間的平均速度。 如圖: 或 實驗器材 鐵架臺(含鐵夾)、打點計時器、學(xué)生電源、紙帶、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、 毫米刻度尺、重物(帶紙帶夾) 實驗步驟 1、器材安裝:如圖所示,將打點計時器 豎直固定在鐵架臺上,接好電路。此 時電源開關(guān)應(yīng)為斷開狀態(tài)。 2、打紙帶:把紙帶的一端用夾子固定在重物上,另一端穿過打點計時器的限位孔,用手豎直提起紙帶,使重物靜止在計時器下方附近。先接通電源,后松開紙帶讓重物帶著紙帶自由下落。 3、選紙帶:分兩種情況說明 (1)用驗證時,應(yīng)選點跡清晰,且第1、2兩點間距小于或接近2㎜的紙帶。 (2)用驗證時,由于重力勢能的相對性,處理紙帶時,選擇適當?shù)狞c為基準點,只要后面的點清晰就可選用。 數(shù)據(jù)處理 1、 測量計算:在起始點標上O,在以后各點依次標上1,2,3……用刻度尺測出對應(yīng)下落的高度……,利用公式計算出點1、2、3……的瞬時速度…… 2、 驗證守恒 方法(一):利用起始點和第點計算,代入和,如果在實驗誤差允許的范圍內(nèi)則驗證機械能守恒定律. 另外,可以利用多組和數(shù)據(jù)作出~圖像,如果圖像為一條過原點的直線,且該直線的斜率為g,同樣可以驗證機械能守恒定律. 方法(二):取間隔較大的兩個點(包括起始點)計算: (1) 取兩點A、B測出,算出。 (2) 算出的值 (3) 在實驗誤差允許的范圍內(nèi),如果,則驗證機械能守恒定律。 結(jié)論 注意事項 1、打點計時器要穩(wěn)定的固定在鐵架臺上,打點計時器平面與紙帶限位孔調(diào)整到豎直方向,以減少摩擦阻力。 2、重物要選用密度大、體積小的物體,從而減小實驗誤差。 3、速度不能用或計算,因為只要認為加速度為g,機械能當然守恒。 第八節(jié) 機械能守恒定律 1.C 2. B 3. D 4.D 5.B 6. 解析:由機械能守恒定律得: 設(shè)在距地面h/處重力勢能和動能相等 由機械能守恒定律得: 7.解析:在B點.由牛頓第二定律得: 從A到B點,由機械能守恒定律得: 聯(lián)立得:h=3R 8.A 9. D 10. 解析:對A、B小球組成的系統(tǒng), 由機械能守恒定律得: 11. 解析:由牛頓第二定律知小球在最高點的最小速度滿足: 由機械能守恒定律得: 聯(lián)立解得: 12.解析:(1)對a、b組成的系統(tǒng)機械能守恒 則: (2)物體b沿斜面滑行的最遠距離為:- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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