高一物理机械能守恒定律2
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高一物理机械能公式归纳机械能历来是高一物理力学的重要教学内容,下面是店铺给大家带来的高一物理机械能公式归纳,希望对你有帮助。
高一物理机械能公式1.功(1)做功的两个条件:作用在物体上的力.物体在里的方向上通过的距离.(2)功的大小:W=Fscosa功是标量功的单位:焦耳(J)1J=1N*m当0<=a<派/2w>0F做正功F是动力当a=派/2w=0(cos派/2=0)F不作功当派/2<=a<派W<0F做负功F是阻力(3)总功的求法:W总=W1+W2+W3……WnW总=F合Scosa2.功率(1)定义:功跟完成这些功所用时间的比值.P=W/t功率是标量功率单位:瓦特(w)此公式求的是平均功率1w=1J/s1000w=1kw(2)功率的另一个表达式:P=Fvcosa当F与v方向相同时,P=Fv.(此时cos0度=1)此公式即可求平均功率,也可求瞬时功率1)平均功率:当v为平均速度时2)瞬时功率:当v为t时刻的瞬时速度(3)额定功率:指机器正常工作时最大输出功率实际功率:指机器在实际工作中的输出功率正常工作时:实际功率≤额定功率(4)机车运动问题(前提:阻力f恒定)P=FvF=ma+f(由牛顿第二定律得)汽车启动有两种模式1)汽车以恒定功率启动(a在减小,一直到0)。
P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f,当F减小=f时v此时有最大值。
2)汽车以恒定加速度前进(a开始恒定,在逐渐减小到0),a恒定F 不变(F=ma+f)V在增加P实逐渐增加最大,此时的P为额定功率即P 一定,P恒定v在增加F在减小尤F=ma+f。
当F减小=f时v此时有最大值3.功和能(1)功和能的关系:做功的过程就是能量转化的过程功是能量转化的量度(2)功和能的区别:能是物体运动状态决定的物理量,即过程量功是物体状态变化过程有关的物理量,即状态量这是功和能的根本区别.4.动能.动能定理(1)动能定义:物体由于运动而具有的能量.用Ek表示,表达式Ek=1/2mv^2能是标量也是过程量,单位:焦耳(J)1kg*m^2/s^2=1J(2)动能定理内容:合外力做的功等于物体动能的变化,表达式W合=ΔEk=1/2mv^2-1/2mv0^2,适用范围:恒力做功,变力做功,分段做功,全程做功5.重力势能(1)定义:物体由于被举高而具有的能量.用Ep表示。
2022北京重点校高一(下)期中物理汇编机械能守恒定律2一、单选题1.(2022·北京八十中高一期中)半径为r 和R (r <R )的光滑半圆形槽,其圆心均在同一水平面上,如图所示,质量相等的两物体分别自半圆形槽左边缘的最高点无初速度地释放,在下滑过程中两物体( )A .机械能均逐渐减小B .经最低点时动能相等C .机械能总是相等的D .两物体在最低点时加速度大小不相等2.(2022·北京市第十二中学高一期中)质量为m 的物体,以水平速度0v 从离地面高度H 处抛出,若以地面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h 的A 点时,所具有的机械能是( )A .2012mv mgh +B .2012+mv mgHC .201()2mv mg H h +-D .2012mv 3.(2022·北京市第五中学高一期中)如图所示,质量为m 的小球以速度0v 离开桌面。
若以桌面为零势能面,则它经过A 点时所具有的机械能是(不计空气阻力)( )A .2012mv mgh + B .2012mv mgh - C .2012mv D .201()2mv mg H h +- (2022·北京市第九中学高一期中)如图所示,一轻弹簧的左端固定在墙壁上,右端连接一个小球,小球放置在光滑水平地面上.弹簧处于原长时,小球在位置O 。
将小球拉至位置A (弹簧处于弹性限度内),然后由静止释放。
4.释放后,小球从A第一次运动到O的过程中弹簧的弹力()A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先增大后减小5.释放后,小球从A第一次运动到O的过程中下图的各示意图中正确反映小球速度v随时间t变化关系的是()A.B.C.D.6.释放后,小球从A第一次运动到O的过程中,弹簧的弹性势能()A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先增大后减小7.释放后,小球从A第一次运动到O的过程中,小球与弹簧所组成系统的机械能()A.保持不变B.逐渐减小C.逐渐增大D.先增大后减小8.(2022·北京师大附中高一期中)如图2所示是半径为r的竖直光滑圆形轨道,将一玩具小车放到与轨道圆心O处于同一水平面的A点,并给小车一竖直向下的初速度,为使小车沿轨道内侧做完整的圆周运动,则在A处使小车获得竖直向下的最小初速度应为()A7gr B5gr C3gr D2gr二、多选题9.(2022·北京市陈经纶中学高一期中)将一定质量的小球放在竖立的弹簧上,弹簧的下端固定,现把小球按至A点位置静止(如图甲),迅速松手后,弹簧把小球弹起,小球升至最高位置C点(如图乙),途中经过位置B点时,弹簧正好处于自由状态,弹簧的质量和空气阻力均忽略不计,则()A.小球刚脱离弹簧时的动能最大B.从A点运动至B点,小球重力势能的增加量小于弹簧弹性势能的减小量C.上升过程的某一阶段,小球的动能减小,而机械能增加D.从A点运动至C点,小球克服重力做的功大于弹簧弹力做的功10.(2022·北京师大附中高一期中)田径比赛中运动员抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示,A、B为轨迹上等高的两点,铅球可视为质点,空气阻力不计。
验证机械能守恒定律实验自主落实学案1.实验目的:验证机械能守恒定律2.实验原理:(1)只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和动能可以互相转化,但总的机械能守恒.利用打点计时器在纸带上记录下物体自由下落的高度h 及计算出瞬时速度v ,从而验证物体在自由下落过程中重力势能的减少量ΔEp=mgh 与物体动能的增加量ΔEk=221mv 相等。
(2)纸带上某两点的距离等于重物下落的高度,这样就能得到下落过程中势能的变化。
再测出这两点的速度,从而得到它在各点的动能。
比较这两点动能变化和势能变化,就能验证机械能是否守恒。
3.实验器材:铁架台(带铁夹);打点计时器;重锤(带纸带夹);纸带;复写纸片;导线;毫米刻度尺;低压交流电源。
4.实验步骤:(1)装置:竖直架稳打点计时器,使打点计时器限位 孔与纸带在同一直线上,以减小纸带受到的阻力。
(2)将长约1 m 的纸带用小夹子固定在重物上后穿过打 点计时器,用手提着纸带,使重物静止在靠近打点计时器的地方。
(3)接通电源,松开纸带,让重物自由下落,计时器就在纸带上打下一系列的点。
(4)换几条纸带,重做上面的实验。
(5)在取下的纸带中挑选第一、二两点间距离接近2 mm 且点迹清楚的纸带进行测量,先记下第一点O 的位置,再任意取五个点1、2、3、4、5用刻度尺测量距O 点的相应距离如图所示:为了减小测量h 值的相对误差,选取的各个计数点要离起点远一些,纸带也不易过长,有效长度可在60 cm~80 cm 之内.(6)用公式th h v n n 211-+-=计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3…… (7)利用公式Ep=mgh 计算出各计数点与第一个点的重力势能的减少量。
(8)比较动能增加量及重力势能的减少量的大小,看一看在误差允许的范围内两者是否相等,从而验证机械能是否守恒。
因不需要知道动能和势能的具体数值,所以不需要测量重物的质量。
5.实验误差的来源与分析(1)实验中,重物和纸带下落过程中要克服阻力(主要是打点计时器的阻力)做功,使得动能的增量必定稍小于重力势能减少量,造成系统误差.(2)再者,实验中长度的测量也可造成偶然误差.(3)其次,实验操作过程中,能否保证纸带上第一、二两个实验点间距等于2 mm,以确保打第一点时重锤速度为零,也是误差形成因素之一.典型题例导析例1. 做“验证机械能守恒定律”的实验步骤有:A.把打点计时器固定在铁架台上,并用导线将打点计时器接在低压交流电源上B.将连有重物的纸带穿过限位孔,用手提着纸带,让手尽量靠近打点计时器C.松开纸带、接通电源D.更换纸带,重复几次,选用点迹清晰且第1、2两点间距为2 mm 的纸带E.用天平称出物体的质量,利用mgh=221mv 验证机械能守恒定律 在上述实验步骤中错误的是__ ___和 _____。