探究外力做功與物體動能變化的關(guān)系-在線瀏覽
2025-03-03 01:54本頁面
【正文】 － F1R1) ，選項(xiàng) B 對． 課堂互動講練 探究外力做功與物體動能的變化 在 “ 探究外力做功與物體動能的變化 ” 的實(shí)驗(yàn)中 ， 已知打點(diǎn)計(jì)時器所用的電源的頻率為 50 Hz， 查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?g＝ m/s2， 測得所用的重物的質(zhì)量為 跡清晰的紙帶 ， 如圖 4－ 3－ 4， 把第一個點(diǎn)記作 O，另選連續(xù)的四個點(diǎn) A、 B、 C、 D作為測量的點(diǎn) ，經(jīng)測量知道 A、 B、 C、 D各點(diǎn)到 O點(diǎn)的距離分別 例 1 是 cm、 cm、 cm、 以上數(shù)據(jù)，可知重物由 O點(diǎn)運(yùn)動到 C點(diǎn)，重力做的功為 ________J，動能的增加量等于 ________J(取三位有效數(shù)字 )．結(jié)論是在誤差允許的范圍內(nèi)________． 圖 4－ 3－ 4 【精講精析】 打點(diǎn)周期 T ＝150s ＝ 0 . 0 2 s . 由 O → C ，物體重力做功為 WG＝ m g h ＝ 1 . 0 0 9 .8 0 7 7 . 7 6 10－ 2 J ＝7 .6 2 J. 打下 C 點(diǎn)時物體速度為 vC＝OD － OB2 T＝? 8 5 . 7 3 － 7 0 .1 8 ? 10－ 22 0 . 0 2m / s ＝3 .8 9 m / s . 物體從 O → C 動能增加量 Δ E k ＝12m v2C ＝12 1 . 0 0 3 .8 8 82 J ＝ 7 . 5 7 J . 在實(shí) 驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)，重力做的功等于物體增加的動能． 【 答案 】 重力做的功等于物體增加的動能 【 方法總結(jié) 】 根據(jù)勻變速直線運(yùn)動某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度 ，因此 ， 紙帶上某點(diǎn)的瞬時速度就等于該點(diǎn)前后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度 ． 如圖 4－ 3－ 5所示 ， 將質(zhì)量 m＝ 2 kg的一塊石頭從離地面 H＝ 2 m高處由靜止開始釋放 ， 落入泥潭并陷入泥中 h＝ 5 cm深處 ， 不計(jì)空氣阻力 ． 求泥對石頭 的平均阻力 ． (g取 10 m/s2) 動能定理的應(yīng)用 例 2 圖 4－ 3－ 5 【精講精析】 法一： ( 應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動學(xué)公式求解 ) ： 石頭在空氣中做自由落體運(yùn)動，落地速度 v ＝2 gH 在泥潭中的運(yùn)動階段，設(shè)石頭做減速運(yùn)動的加速度的大小為 a ，則有 v2＝ 2 ah 解得 a ＝Hhg 所以泥對石頭的平均阻力 f ＝ m ( g ＋ a ) ＝ m????????g ＋Hhg ＝H ＋ hhmg ＝2 ＋ 0 . 0 50 .0 5 2 1 0 N ＝ 8 2 0 N . 法三： ( 在全過程中應(yīng)用動能定理求解 ) mg ( H ＋ h ) － f h ＝ 0 － 0 解出 f ＝ 8 2 0 N . 【 答案 】 820 N 【 方法總結(jié) 】 應(yīng)用動能定理解決問題的五個步驟 (1)明確研究對象和研究過程 ． (2)明確題設(shè)條件和已知量 、 未知量 、 待求量 ． (3)分析研究對象在對應(yīng)的研究過程中的受力情況及各力對物體做功情況 ， 寫出各力做功的表達(dá)式并求其代數(shù)和 ．
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