2015高考一轮总复习：5.3 机械能守恒定律

2．偶 然 误 差
： 本 实 验 的 另 一 误 差 来 源 于 长 度 的 测 量 ， 属 方 法 是 测 量 物 体 的 下 落 距 离 时 ， 所
于 偶 然 误 差 ． 减 小 误 差 的
选 的 距 离 尽 可 能 大 一 些 ， 或 者 多 次 测 量 取 平 均 值 ．
菜
单
高三一轮总复习·物理
明 考 向 · 两 级 集 训
提 考 能 · 考 题 细 研
地 方 ． 先 接 通 电 源 ， 后 松 开 纸 带 ， 让 重 物 带 着 纸 带 自 由 下 落 ． 更 换 纸 带 重 复 做 3～ 5 次 实 验 ．
菜
单
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固 考 基 · 实 验 探 究
3．选 纸 带 分 两 种 情 况 说 明 1 () 如 果 根 据 一 条 直 线 ， 且 1 2 mv ＝m g h 验 证 时 ， 应 选 点 迹 清 晰 ， 打 点 成 2 1、2 两 点 间 距 离 小 于 或 接 近 2 m m 2 m m 的 纸 带 ． 若
出 ， 如 图
图 5－ 6－ 1
菜
单
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实 验 器 材
固 考 基 · 实 验 探 究
铁架台 (含铁夹 )， 打 点 计 时 器 ， 学 生 电 源 ， 纸 带 ， 复 写 纸 ， 导 线 ， 毫 米 刻 度 尺 ， 重 物 注 意 事 项 1． 打 点 计 时 器 要 稳 定 地 固 定 在 铁 架 台 上 ， 打 点 计 时 器 平 面 与 纸 带 限 位 孔 调 整 在 竖 直 方 向 ， 以 减 小 摩 擦 阻 力 ．
明 考 向 · 两 级 集 训
律 验 证 机 械 能 守 恒 定 律 ， 况 且 用

A．h B．1.5h C．2h D．2.5h
解析 在 b 球落地前，a、b 球组成的系统 机械能守恒，且 a、b 两球速度大小相等， 根据机械能守恒定律可知： 3mgh－mgh＝12(m＋3m)v2，v＝ gh
b 球落地时，a 球高度为 h，之后 a 球
二、1. 重力或弹力
2020年10月2日
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课堂探究 考点一 机械能守恒的判断
机械能守恒的判断方法
(1)利用机械能的定义判断(直接判断)：若物体动能、势能均不变，则机械 能不变．若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变 化或动能和重力势能同时增加(减小)，其机械能一定变化． (2)用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其他力， 但其他力不做功，机械能守恒．
思路点拨
不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮， 绳两端各系一小球 a 和 b．a 球质量为
b球落地前，a、b两球速度大小 相同，b球落地后a球做竖直上 抛运动
m，静置于地面；b 球质量为 3m，用手 托住，高度为 h，此时轻绳刚好拉紧．不 计空气阻力，从静止开始释放 b 后，a
可能到达的最大高度为 ( B )
小环运动时金属杆对小环的支持力 沿 x 轴方向有水平分量，小环在水平 方向具有加速度，是变速运动，所以 B 错.
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课堂探究
【例 2】在竖直平面内，一根光滑金属杆弯成如图 6 所示形状，相应的曲线方程为 y＝2．5cos (kx ＋23π)(m)，式中 k＝1 m－1．将一质量为 1 kg 的 光滑小环套在该金属杆上，在 P(－π6 m,0)点给 小环以平行于杆、大小为 10 m/s的初速度，让 小环沿杆向 x 轴正方向运动，取 g＝10 m/s2，关
地面的过程中，下列说法正确的是

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D．将重物固定在纸带的一端，让纸带穿过打点计时器，用 手提着纸带 E．选择一条纸带，用刻度尺测出物体下落的高度 h1，h2， h3„hn，计算出对应的瞬时速度 v1，v2，v3„vn 1 2 F．分别算出 mvn和 mghn，在实验误差范围内看是否相等 2
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考向一
实验原理与操作
(2013· 陕西五校)在利用自由落体运动验证机械
能守恒定律的实验中，电源的频率为 50 Hz，依次打出的点为 0,1,2,3,4„n.则：
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(1)如用第 2 点到第 6 点之间的纸带来验证，必须直接测量 的物理量为________、________、________，必须计算出的物理 量为________、________，验证的表达式为________． (2)下列实验步骤操作合理的排列顺序是________(填写步骤 前面的字母)． A．将打点计时器竖直安装在铁架台上 B．接通电源，再松开纸带，让重物自由下落 C．取下纸带，更换新纸带(或将纸带翻个面)重新做实验
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四、实验步骤
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1．测质量：用天平测出重物的质量 m(也可不测)． 2．安装置：按右图将检查、调整好的打点计时器竖直固定 在铁架台上，接好电路．
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3．打纸带：将纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿 过打点计时器的限位孔用手提着纸带使重物静止在靠近打点计 时器的地方. 由下落． 更换纸带重复做 3 次～5 次实验．

系 ①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就 减少 ；重 力对物体做负功，重力势能就 增加 ． ②定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减 少量．即 WG＝－ (Ep2－ Ep1)＝ －ΔEp . 2．弹性势能 (1)大小：弹簧的弹性势能的大小与弹簧的 形变量 及劲 度系数有关． (2)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功 ，弹性 势能减小，弹力做负功，弹性势能 增加 ．
【答案】 B
机械能守恒条件的理解
1.守恒条件 机械能守恒的条件是只有重力、弹力做功，可以从以下 三方面理解： (1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各 种抛体运动，物体的机械能守恒． (2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功． (3)弹力做功伴随着弹性势能的变化，并且弹力做的功等 于弹性势能的减少量．
【答案】 D
3．(多选 )置于水平地面上的一门大炮，斜向上发射一枚 炮弹．假设空气阻力可以忽略，炮弹可以视为质点，则( A．炮弹在上升阶段，重力势能一直增大 B．炮弹在空中运动的过程中，动能一直增大 C．炮弹在空中运动的过程中，重力的功率一直增大 D．炮弹在空中运动的过程中，机械能守恒 )
【解析】
图 5－3－4
A．斜劈对小球的弹力不做功 B．斜劈与小球组成的系统机械能守恒 C．斜劈的机械能守恒 D．小球重力势能减少量等于斜劈动能的增加量
【解析】
不计一切摩擦，小球下滑时，小球和斜劈组
成的系统只有小球重力做功，系统机械能守恒，故 B 正确， C 错误；小球重力势能的减少量应等于小球和斜劈动能的增 加量之和， D 错误；斜劈对小球的弹力与小球位移间夹角大 于 90° ，故此弹力做负功，A 错误．
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1. (多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．如图 5 －3－1 所示，运动员身系弹性绳自高空中 Q 点自由下落，图 中 a 是弹性绳的原长位置，c 是运动员所到达的最低点，b 是 运动员静止地悬吊着时的平衡位置．则( )