魯科版必修2-15-科學(xué)驗證：機(jī)械能守恒定律-學(xué)案(編輯修改稿)
2025-04-05 06:04 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 地面高度為h處由靜止釋放．若細(xì)繩足夠長，細(xì)繩的質(zhì)量、空氣的阻力均不計．求：(1)A球落地的瞬間，B球的速度多大？(2)B球上升到距地面的最大高度為多少？[解析] (1)從開始到落地的瞬間，對系統(tǒng)由機(jī)械能守恒可得：3mgh－mgh＝4mv2 解得v＝.(2)對B在A落地之后有：mv2＝mgh′ 聯(lián)立解得：h′＝h故B的離地最大高度為：H＝h′＋2h＝h.[答案] (1) (2)h典例3：在“科學(xué)驗證:機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗中：(1)有下列器材可供選用：重錘、鐵架臺、天平、停表、電磁打點(diǎn)計時器、復(fù)寫紙、紙帶、低壓直流電源。其中不必要的器材有________________________；缺少的器材是________________。(2)實(shí)驗中用打點(diǎn)計時器打出的紙帶如圖所示，其中，A為打下的第1個點(diǎn)，C、D、E、F為距A較遠(yuǎn)的連續(xù)選取的四個點(diǎn)(其他點(diǎn)未標(biāo)出)。用刻度尺量出C、D、E、F到A的距離分別為s1＝ cm，s2＝ cm，s3＝ cm，s4＝ cm。重錘的質(zhì)量為m＝ kg；打點(diǎn)周期為T＝ s；實(shí)驗地點(diǎn)的重力加速度為g＝ m/s2。為了驗證從打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)過程中重錘的機(jī)械能守恒，應(yīng)計算出：打下D點(diǎn)時重錘的速度vD＝________(用題中字母表達(dá))＝________ m/s，重錘重力勢能的減少量ΔEp＝________(用題中字母表達(dá))＝________ J，重錘動能的增加量ΔEk＝________(用題中字母表達(dá))＝________ J。(保留三位有效數(shù)字)解析 (1)該實(shí)驗中通過打點(diǎn)計時器來記錄重錘的運(yùn)動時間，不需要停表，打點(diǎn)計時器需要的是交流電源，因此不需要低壓直流電源，缺少低壓交流電源，由于驗證機(jī)械能守恒定律公式中可以把重錘的質(zhì)量約掉，因此不需要天平，同時實(shí)驗器材中缺少刻度尺。(2)由勻變速直線運(yùn)動的推論得打下D點(diǎn)時重錘的速度vD＝＝＝ m/s＝ m/s。重錘動能的增加量ΔEk＝mv＝＝ J。從打下A點(diǎn)到打下D點(diǎn)的過程中，重力勢能的減少量ΔEp＝mgs2＝10－2 J＝ J。答案 (1)天平、停表、低壓直流電源39?？潭瘸摺⒌蛪航涣麟娫?2) mgs2 鞏固練習(xí)：，以初速度v0沿光滑斜面向上滑行，當(dāng)滑塊從斜面底端滑到高為h的地方時，以斜面底端為參考平面，滑塊的機(jī)械能是( ) ＋mgh －mgh2.(2019山東煙臺期末)下列物體機(jī)械能守恒的是( )A．在水中下沉的石塊B．被勻速吊起的集裝箱C．在草坪上滾動的足球D．在光滑曲
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