高中物理第七章机械能守恒定律.docx
- 文档编号:7327463
- 上传时间:2023-05-11
- 格式:DOCX
- 页数:19
- 大小:183.35KB
高中物理第七章机械能守恒定律.docx
《高中物理第七章机械能守恒定律.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《高中物理第七章机械能守恒定律.docx(19页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
高中物理第七章机械能守恒定律
7.8《机械能守恒定律》
基础学习与能力提升
主题1:
机械能的概念:
问题:
阅读教材第75页“动能与势能之间的相互转化”标题下面的内容,完成下面的填空,归纳出什么是机械能?
(1).物体沿光滑斜面下滑时能转化为能。
(2).物体冲上光滑斜面时能转化为能。
(3).弓箭手拉弓射箭过程能转化为能。
(4).能,能和能统称为机械能。
主题2:
探究机械能守恒定律
知识记忆与理解
1.重力势能表达式:
;重力做功与重力势能变化的关系:
WG=.
2.弹性势能表达式:
;弹力做功与弹性势能变化的关系:
W弹=.
3.动能表达式:
;合外力做功与动能变化的关系:
W合外力=.(动能定理)
情景一:
如图,质量为m的小球从光滑曲面上滚下,到A点时速度为v1,距地面的高度为h1,到B点时速度为v2,距地面的高度为h2。
1、小球的机械能由哪几种能量组成?
在A、B两点的机械能分别如何表示(取地面为零势能面)?
2、重力做功与重力势能变化的关系式:
3、从A到B的过程的动能定理表达式:
4、观察上述两个表达式,你会发现A、B两点的机械能有什么关系。
在只有做功的物体系统(研究对象是物体和地球组成的系统)内,能和
能发生相互转化,但机械能的总量。
情景二:
如图在,质量为m的滑块在光滑水平面上自由地往复运动。
1.试类比上述“重力做功机械能守恒”的证明过程,证明Ek1+Ep1弹=Ek2+Ep2弹
只有弹簧弹力做功的物体系统(研究对象是物体与弹簧组成的系统)内,与物体的
发生相互转化,但机械能的总量。
结合上述“情景一和情景二”结论总结出:
机械能守恒定律:
在只有或做功的物体系统内,能和能发生相互转化,但机械能的总量。
机械能守恒定律的表达式:
_____________________或者。
机械能守恒的对象是;
机械能守恒的条件:
从做功的角度;
从能量转化的角度.
技能应用与拓展
1.下列实例中(除①外,都不计空气阻力),哪些情况机械能守恒?
说明理由。
①跳伞员利用降落伞在空中匀速下落
②抛出的篮球在空中运动
③用绳拉着一个物块沿着光滑斜面匀速上滑
④光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩后,又被弹回来
⑤回顾课前的游戏,小球为什么不会碰到那位同学的鼻子?
2.例题:
把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆(如图),摆长为l,最大偏角为θ.小球运动到最低位置时的速度是多大?
请用本节学的机械能守恒定律解答。
思考:
能否用牛顿第二定律求出O点小球的速度?
请你总结一下用机械能守恒定律解决问题的思路:
随堂小练:
1.如图所示,桌顶高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到地面前瞬间的机械能为()
A.mgh;B.mgH;C.mg(H十h);D.mg(H—h).
2.如图所示,轻弹簧一端与墙相连处于自然状态,质量为4kg的木块沿光滑的水平面以5m/s的速度运动并开始挤压弹簧,求弹簧的最大弹性势能及木块被弹回速度增大到3m/s时弹簧的弹性势能。
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,A、B两端电压恒为U,接入内阻为R的电动机M恰好能正常工作,流过电动机的电流为I1,如果把电动机换成阻值为R的定值电阻,此时电流为I2,下列说法正确的是
A.I1=I2
B.I2>I1
C.电动机消耗的功率大于定值电阻消耗的功率
D.电动机消耗的功率等于定值电阻消耗的功率
2.如图甲所示为一“凸型”线框,其中ab=be=de=ah=gf=l,ef=3l。
线框在外力作用下以恒定速度垂直磁场通过一宽为Z的有界匀强磁场。
取逆时针方向电流方向为正,图示时刻t=0,则线框中产生的电流i随时间t变化的图像中,正确的是
A.
B.
C.
D.
3.阿联酋迪拜哈利法塔,原名迪拜塔,塔高828m,也被称为世界第一高楼。
楼层总数162层,配备56部电梯,最高速可达17.4m/s。
游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。
若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,其加速度a与时间t的关系如图所示。
下列相关说法正确的是()
A.t=6s时,电梯处于失重状态
B.7s~53s时间内,绳索拉力最小
C.t=59s时,电梯处于超重状态
D.t=60s时,电梯速度恰好为0
4.如图所示,边长为L的菱形由两个等边三角形abd和bcd构成,在三角形abd内存在垂直纸面向外的磁感应强度为B的匀强磁场,在三角形bcd内存在垂直纸面向里的磁感应强度也为B的匀强磁场.一个边长为L的等边三角形导线框efg在纸面内向右匀速穿过磁场,顶点e始终在直线ab上,底边gf始终与直线dc重合.规定逆时针方向为电流的正方向,在导线框通过磁场的过程中,感应电流随位移变化的图象是()
A.
B.
C.
D.
5.在研究微型电动机的性能时,可采用如图所示的实验电路.当调节滑动变阻器R,使电动机停止转动时,电流表和电压表的示数分别为1.0A和1.0V;重新调节R,使电动机恢复正常运转时,电流表和电压表的示数分别为2.0A和15.0V.则当这台电动机正常运转时()
A.电动机的内阻为7.5Ω
B.电动机的内阻为2.0Ω
C.电动机的输出功率为30.0W
D.电动机的输出功率为26.0W
6.在同一条笔直的公路上行驶的三辆汽车a,b,c,它们的x-t图象如图所示汽车a对应的图象是条抛物线,其顶点坐标为(0,10),下列说法正确的是()
A.b和c两汽车做匀速直线运动,两汽车的速度相同
B.在
内,a,b两汽车间的距离均匀增大
C.汽车c的速度逐渐增大
D.汽车a在5s末的速度为
二、多项选择题
7.图示为一列沿x轴负方向传播的简谐横波在t=0时刻的波形图,M、N两点的坐标分别为(-2,0)和(-7,0),已知r=0.6s时,M点第一次出现波峰。
下列说法正确的是_______(填正确答案标号。
选对1个得2分,选对2个得4分,选对3个得5分。
每选错1个扣3分,最低得分为0分)
A.该波的周期为0.8s
B.该波的传播速度为10m/s
C.t=0.9s时N点第一次出现波谷
D.N点刚开始振动时,M点已通过的路程为25cm
E.N点振动后,M、N两点的振动情况始终相反
8.某小型水电站的电能输送示意图如图所示,发电机通过升压变压器T1和降压变压器T2向用户供电。
已知输电线的总电阻为R=10Ω,降压变压器T2原、副线圈匝数之比为4∶1,降压变压器副线圈两端交变电压u=220
sin100πtV,降压变压器的副线圈与滑动变阻器组成闭合电路。
若将变压器视为理想变压器,当负载R0=11Ω时
A.通过R电流的有效值是20A
B.升压变压器的输入功率为4650W
C.当负载R0增大时,发电机的输出功率减小
D.发电机中电流变化的频率为100Hz
9.如图所示为某静电场中x轴上各点电势分布图,一个带电粒子在坐标原点O由静止释放,仅在电场力作用下沿x轴正向运动,则下列说法正确的是
A.粒子一定带正电
B.粒子运动到坐标轴上x2处速度最大
C.粒子从坐标轴上x1处运动到x3处,电场力的冲量为零
D.粒子从坐标轴上x1处运动到x2处,加速度先增大后减小
10.如图所示,点L1和点L2称为地月连线上的拉格朗日点。
在L1点处的物体可与月球同步绕地球转动。
在L2点处附近的飞行器无法保持静止平衡,但可在地球引力和月球引力共同作用下围绕L2点绕行。
我国中继星鹊桥就是绕L2点转动的卫星,嫦娥四号在月球背面工作时所发出的信号通过鹊桥卫星传回地面,若鹊桥卫星与月球、地球两天体中心距离分别为R1、R2,信号传播速度为c。
则()
A.鹊桥卫星在地球上发射时的发射速度大于地球的逃逸速度
B.处于L1点的绕地球运转的卫星周期接近28天
C.嫦娥四号发出信号到传回地面的时间为
D.处于L1点绕地球运转的卫星其向心加速度a1小于地球同步卫星的加速度a2
三、实验题
11.如图所示为“研究平抛物体的运动”实验,
(1)在该实验中,下列说法正确的是___________
A.斜槽轨道必须光滑
B.斜槽轨道末端可以不水平
C.应使小球每次从斜槽上相同的位置由静止释放
D.为更好地反映真实运动,记录的点应适当多一些
(2)如图所示为实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹,a、b、c为轨迹上的三点,小方格的边长为L,重力加速度为g,则小球作平抛运动的初速度大小v0=_______,经b点时速度大小vb=_______。
12.“验证力的平行四边形定则”实验中,部分实验步骤如下,其中有错误或者不完整的是()
A.将一根橡皮筋的一端固定在贴有白纸的竖直平整木板上,另一端拴上两根细线
B.其中一根细线挂上5个质量相等的钩码,使橡皮筋拉伸,如图甲所示,记录钩码个数和细绳方向
C.将步骤B中的钩码取下,分别在两根细线上挂上4个和3个质量相等的钩码,用两光滑硬棒B、C使两细线互成角度,如图乙所示,处于静止状态
D.小心调整B、C的位置,使橡皮筋的下端伸到O点,记录钩码个数和细绳方向
四、解答题
13.如图所示,体积为V的汽缸由导热性良好的材料制成,面积为S的活塞将汽缸的空气分成体积相等的上下两部分,汽缸上部通过单向阀门K(气体只能进入汽缸,不能流出汽缸)与一打气筒相连。
开始时汽缸内上部分空气的压强为p0,现用打气筒向容器内打气。
已知打气筒每次能打入压强为p0、体积为的
空气,当打气n次后,稳定时汽缸上下两部分的空气体积之比为9:
1,活塞重力G=
p0s,空气视为理想气体,外界温度恒定,不计活塞与汽缸间的摩擦。
求:
①当打气n次活塞稳定后,下部分空气的压强;②打气筒向容器内打气次数n。
14.如图所示,在长度足够长、宽度d=5cm的区域MNPQ内,有垂直纸面向里的水平匀强磁场,磁感应强度B=0.33T.水平边界MN上方存在范围足够大的竖直向上的匀强电场,电场强度E=200N/C.现有大量质量m=6.6×10﹣27kg、电荷量q=3.2×10﹣19C的带负电的粒子,同时从边界PQ上的O点沿纸面向各个方向射入磁场,射入时的速度大小均为V=1.6×106m/s,不计粒子的重力和粒子间的相互作用.求:
(1)求带电粒子在磁场中运动的半径r;
(2)求与x轴负方向成60°角射入的粒子在电场中运动的时间t;
(3)当从MN边界上最左边射出的粒子离开磁场时,求仍在磁场中的粒子的初速度方向与x轴正方向的夹角范围,并写出此时这些粒子所在位置构成的图形的曲线方程.
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
B
B
D
A
D
D
二、多项选择题
7.BCD
8.BC
9.BC
10.BD
三、实验题
11.CD
12.B
四、解答题
13.①
②
次
14.
(1)r=0.1m
(2)
(3)
曲线方程为
(
)
高考理综物理模拟试卷
注意事项:
1.答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、单项选择题
1.如图所示,某电场中的一条电场线上有A、B、C三点,其中B为AC的中点。
已知φA=5V,φC=3V,则
A.B点的电势φB一定为4V
B.A点的场强EA一定大于C点的场强EC
C.电荷量为+1C的电荷从C点运动到A点电势能减少2J
D.电荷量为-1C的电荷在A点时电势能为-5J
2.两电荷量分别为Q1和Q2的点电荷固定在y轴上的M、N两点,两电荷连线上各点电势φ随坐标y变化的关系图象如图所示,其中P点电势最高,且在y轴上MP长度小于PN长度。
则下列说法正确的是()
A.Q1和Q2都带正电荷
B.Q1的电荷量大于Q2的电荷量
C.在M、N之间将一点电荷沿y轴从P点下侧移到上侧,电势能先减小后增大,则该点电荷带正电
D.一点电荷只在电场力作用下沿y轴从P点运动到接近N点,加速度逐渐变大
3.如图1所示,mA=4.0kg,mB=2.0kg,A和B紧靠着放在光滑水平面上,从t=0时刻起,对B施加向右的水平恒力F2=4.0N,同时对A施加向右的水平变力F1,F1变化规律如图2所示。
下列相关说法中正确的是()
A.当t=0时,A、B物体加速度分别为
5
,
2
B.A物体做加速度减小的加速运动,B物体做匀加速运动
C.t=12s时刻A、B将分离,分离时加速度均为a2
D.A、B分离前后,A物体加速度变化快慢相同
4.“天津之眼”是一座跨河建设、桥轮合一的摩天轮,是天津市的地标之一。
摩天轮悬挂透明座舱,乘客随座舱在竖直面内做匀速圆周运动。
下列叙述正确的是()
A.摩天轮转动过程中,乘客的机械能保持不变
B.在最高点,乘客重力大于座椅对他的支持力
C.摩天轮转动一周的过程中,乘客重力的冲量为零
D.摩天轮转动过程中,乘客重力的瞬时功率保持不变
5.2012年我国宣布北斗导航系统正式商业运行。
北斗导航系统又被称为“双星定位系统”,具有导航、定位等功能。
“北斗”系统中两颗工作星均绕地心O做匀速圆周运动,轨道半径为r,某时刻两颗工作卫星分别位于轨道上的A、B两位置(如图所示).若卫星均顺时针运行,地球表面处的重力加速度为g,地球半径为R,不计卫星间的相互作用力.则以下判断中正确的是()
A.这两颗卫星的加速度大小相等,均为
B.卫星l由位置A运动至位置B所需的时间为
C.卫星l向后喷气就一定能追上卫星2
D.卫星1由位置A运动到位置B的过程中万有引力做正功
6.为了交通安全,常在公路上设置如图所示的减速带,减速带使路面稍微拱起以达到车辆减速的目的。
一排等间距设置的减速带,可有效降低车速,称为洗衣板效应。
如果某路面上的减速带的间距为1.5m,一辆固有频率为2赫兹的汽车匀速驶过这排减速带,下列说法正确的是
A.当汽车以5m/s的速度行驶时,其振动频率为2Hz
B.当汽车以3m/s的速度行驶时最不颠簸
C.当汽车以3m/s的速度行驶时颠簸的最厉害
D.汽车速度越大,颠簸的就越厉害
二、多项选择题
7.下列说法正确的是_________。
A.不管系统的固有频率如何,它做受迫振动的频率总等于周期性驱动力的频率,与系统的固有频率无关
B.游泳时耳朵在水中听到的音乐与在岸上听到的是一样的,说明机械波从一种介质进入另一种介质,频率并不改变
C.当光从一种介质射入另一种介质时,如果入射角足够大,就会发生全反射现象
D.麦克斯韦电磁场理论的主要论点是变化的磁场激发电场,变化的电场激发磁场
E.相对论认为:
一条沿自身长度方向运动的杆,其长度总比杆静止时的长度大
8.如图(a),一长木板静止于光滑水平桌面上,t=0时,小物块以速度v0滑到长木板上,图(b)为物块与木板运动的v-t图像,图中t1、v0、v1已知。
重力加速度大小为g。
由此可求得()
A.木板的长度
B.物块与木板的质量之比
C.物块与木板之间的动摩擦因数
D.从t=0开始到t1时刻,木板获得的动能
9.一列简谐横波沿x轴传播,t=0时的波形如图所示,质点A与质点B相距2m,质点A的速度沿y轴正方向:
t=0.01s时,质点A第一次到达正向最大位移处。
由此可知()
A.此波的传播速度为100m/s
B.此波沿x轴负方向传播
C.此波沿x轴正方向传播
D.从t=0时刻起,经0.4s质点A沿波的传播方向迁移了4m
E.在t=0.02s时,质点B处在平衡位置,速度沿y轴正方向
10.如图所示电路中,电源内阻忽略不计,
为定值电阻,
为滑动变阻器R的最大阻值,且有
,开关
闭合后,理想电流表A的示数为I,理想电压表
的示数分别为
,其变化量的绝对值分别为
则下列说法正确的是
A.开关
断开后,将R的滑动触片向右移动,则电流A示数变小、电压表
示数变小
B.保持R的滑动触片不动,若闭合开关
,则电流表A示数变大、电压表
示数变小
C.断开开关
,将R的滑动触片向右移动,则滑动变阻器消耗的电功率减小
D.断开开关
,将R的滑动触片向右移动,则有
三、实验题
11.如图所示,传送带与水平面之间的夹角
,其上A、B两点间的距离L=5m,传送带在电动机的带动下以
的速度匀速运动
现将一质量m=10kg的小物体(可视为质点)轻放在传送带的A点,已知小物体与传送之间的动摩擦因数
,在传送带将小物体从A点传送到B点的过程中,求:
(取
)
(1)物体从A到B运动的时间
(2)传送带对小物体做的功;
12.匀强电场的场强为40N/C,在同一条电场线上有A、B两点,把质量为2×10-9kg、带电荷量为-2×10-9C的微粒从A点移到B点,静电力做了1.5×10-7J的正功.求:
(1)A、B两点间的电势差UAB;
(2)若微粒在A点具有与电场线同向的速度为10m/s,在只有静电力作用的情况下,求经过B点的速度.
四、解答题
13.如图所示,一列简谐横波沿x轴传播,实线为t1=0时刻的波形图,虚线为t2=0.5s时刻的波形,2T>(t2-t1)>T。
(1)若波沿x轴正向传播,从t1=0时刻开始,x=5m处的质点最少要经过多长时间到达平衡位置?
(2)若波速为v=26m/s,求t2=0.5s时刻,x=8m处的质点的振动方向。
14.一列简谐横波沿x轴正方向传播,P为传播方向上一个质点,如图所示为t=0时刻的波形图,此时P点的纵坐标为
cm。
若经过时间
,P点第一次到达波峰,求:
(1)波的传播速度v;
(2)从t=0时刻起经过0.5s,质点P的位置坐标和P运动的路程。
【参考答案】
一、单项选择题
题号
1
2
3
4
5
6
答案
D
D
C
B
A
C
二、多项选择题
7.ABD
8.BC
9.ACE
10.AD
三、实验题
11.
(1)5.2s
(2)255J(3)270J
12.
(1)-75V
(2)
m/s,方向与电场线反向.
四、解答题
13.
(1)
s
(2)沿y轴正向运动
14.
(1)
(2)P点坐标
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 高中物理 第七 机械能 守恒定律