发布时间 : 星期一 文章第五章机械能更新完毕开始阅读b44e815714791711cc791798
锤向左摆起的最大高度，记下这个位置。
③依次将定位挡片下移至Q、R等位置，重复上述实验。作类似观察、记录。 实验结论：
_________________________________________________。 【实验2】测定摆锤在某一位置的瞬时速度，从而求得摆锤在该位置的动能，进而研究势能与动能转化时的规律。
①卸下“定位挡片”和“小标尺盘”，安装光电门传感器并接入数据采集器。 ②开启电源，运行DIS应用软件，点击实验条目中“研究机械能守恒定律”，软件界面如图5－31所示。
图5-31 机械能守恒定律实验界面
③测量摆锤的直径Δs，及其质量m，将数据输入软件界面内。把光电门传感器放在大标尺盘最底端的D点，并以此作为零势能点。A、B、C点相对于D点的高度已事先输入，作为计算机的默认值。
④摆锤置于A点，点击“开始记录”，同时释放摆锤，摆锤通过D点的速度将自动记录在表格的对应处。
⑤点击“数据计算”，计算D点的势能、动能和机械能。
⑥依次将光电门传感器放在标尺盘的C、B点，重复实验，得到相应的数据。
4．实验结论
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5．问题讨论
实验中如果发现机械能的总量并不完全相等，试分析其产生的原因
本章自测
1．学习完本章知识后，你认为这一章重要的概念有哪些？重要的规律是什么？重要的方法
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是什么？你觉得在个人科学素养方面有哪些提高？
2．比较“动能”和“势能”这两个概念，把相同点写在图5－32中两圆的重叠区域，不同点写在重叠区域外各自的圆内。
3．如图5－33所示，一个人在荡秋千。把秋千座板和人作为一个整体，在下摆过程中它们受到哪些作用力？每个力是不是做功？如果做功，做的是正功还是负功？
4．在“DIS实验”中我们曾经使用过测量拉力的传感器，我们也曾经使用过测量小车位移的传感器。利用这些器材，以及数据采集器、计算机，请你设计一个实验装置，使它能够在屏幕上显示功的图示。写出设计方案，并说明实验时要注意什么？
5．在图5－34所示的两种情况中，物体的重力势能是增大，变小，还是不变？为什么？ （1）一个盛水袋，某人从侧面缓慢推袋壁使它变形【图5－34（a）】。
（2）一根自由悬挂着的链条，有人将它的中点缓慢下拉，使它成两条直线形状【图5－34（b）】。
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6．【小实验】用饮料瓶模拟旋涡现象
激流中的旋涡具有强大的动能，小船或漂流者常常会被卷入其中而造成事故。用饮料瓶4
可以模拟旋涡现象。做法是在饮料瓶中盛入约5 的水，在瓶盖上挖一个直径约0.8cm的孔，然后盖在瓶口上。将瓶倒置，使水流出。此时如图5－35（a）那样摇晃瓶体，使瓶内的水绕瓶的纵轴OO′转动，此时即能观察到旋涡产生：水从瓶盖的孔中流出，气泡从中间上升，如图5－35（b）所示。做这个实验。想一想它与本章教材中提到的哪一个现象很类似？
7．【小实验】能够站住的火柴盒
如图5－36所示，一盒火柴从空中高约20cm处落到桌面，它与桌面相碰后发生弹跳便倒下。如果将盒芯向上抽出一些，再让它从这个高度下落，发现它能稳稳地站立在桌上，几乎不发生弹跳。做这个实验，并从牛顿运动定律和机械能两个不同角度出发，对此现象作出自己的解释。
8．【课题研究】测定竹针受到的平均阻力
（1）课题内容：研究物体A从同一高处自由下落后，A上所附竹针插入砂土过程中受到的平均阻力。
（2）相关器材：如图5－37所示，一个质量约为0.3kg的带竹针的木块A（制作方法是在木块中打一个孔，插入圆形竹筷即可），系在木块顶部的一根细线，固定在支架上的一个铁夹B，盛砂筒C一个，直尺一把。
（3）探究方法：装置如图5－37所示，释放铁夹B，使A从某高处自由落下，让竹针插入砂土中，量出A下落的高度h′和竹针进入砂土的深度h，h为竹针长度l与竹针进入砂土后露出地面部分h″之差。将数据记录在表格中。改变高度h′，再作若干试验，并记录数据。
（4）数据处理建议：
（a）考虑重物下落时重力势能的减少与竹针克服阻力做功的关系，从中求出每一次试验的平均阻力。
（b）多次实验，求出各次平均阻力的平均值。
木块质量m＝____kg
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次数 h′/m h/cm F/N
1 2 3 4 5 9．如图5－38所示，趴开前腿饮水的长颈鹿，为什么总要猛然快速向上抬头才能收腿起身？
10．如图5－39所示，质量不计的AB棒连接两个重锤，每个重锤的质量均为m，系绳长度OA＝OB＝l，它们的夹角为30°。开始时OA偏离竖直方向30°，自静止起下落击钟，当左边的重锤击到钟时，右边的重锤恰好在最低点，即OB恰好在竖直方向，求锤击到钟时的速度。
11．一个放在水平光滑平面上的静止物体，质量为m，受到水平拉力F的作用，向前运动了距离s1后，滑上摩擦力为Ff的粗糙平面，同时F停止作用，如图5－40所示。求：
（1）此时物体的速度v。
（2）物体在粗糙平面上的最大滑行距离s2。
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（3）在整个运动过程中，拉力F和阻力Ff所做的功。
12．随着人类能源消耗的迅速增加，如何有效地提高能的利用率是人类所面临的一项重要任务。图5－41是上海地铁某车站的设计方案示意图，站台前轨道的两边都有一个小的坡度。请你从节能的角度，分析这种设计的优点。
13．图5－42所示是杂技表演的舞台，也是动能和势能转化的“舞台”。空中飞人、空中抛接、大跳板、滑竿、滚环、鞭术和连串的跟斗，令人眼花缭乱。请你从机械能的角度去分析这些运动，试回答下列问题：
（1）“大跳板”节目中，为什么要两个人同时跳下来（不计压板的能量损失）？ （2）“空中抛接”节目中，被抛出的人在空中运动时，瞬时速度大小都保持不变吗？ （3）“滑竿”节目中，人沿杆下滑的全过程中机械能守恒吗？
14．【小实验】向上跳的圆珠笔
一支能伸缩的圆珠笔，内有一根弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸出。如图5－43所示，手握笔杆，使笔尖向上，小帽抵在桌面上，再压下后突然放手，笔杆将竖直向上跳起一定的高度。在知道笔的质量和跳起高度的情况下，能求出什么物理量？做这个实验，并作出有关估算。
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