初中物理重力势能和弹性势能大小与哪些因素有关实验
观察与思考
1.你是否见到过建筑工地上用来打桩的重锤,想一想重锤不举高是否能做功?
2.举高的重锤释放后在下落过程中,它的重力势能和动能有什么变化?
3.重锤下落到与桩相接触时将怎样?使重锤质量更大、举得更高再下落将又怎样? 如图所示,把绳AB烧断,会发生什么现象?
4.绳AB烧断时,发生什么现象?
5.弹簧不被压缩,能做功吗 ?
6.如果弹簧被压缩得更短又将怎样?
实验原理
1.知道什么叫做重力势能。
2.知道物体重力势能的大小与物体本身的质量、被举高的高度有关。物体质量越大,被举高的高度越大,则重力势能越大。
3.知道什么叫做弹性势能。
4.知道物体具有的弹性势能的大小与物体发生弹性形变的程度有关。
实验结论
1. 重力势能的大小与物体的质量、物体被举起的高度有关,当高度相同时,物体的质量越大,重力势能越大;当质量相同时,物体被举得越高,重力势能越大;
2. 物体的弹性势能与物体的弹性、物体发生弹性形变的程度有关;物体的弹性越大,物体发生弹性形变的程度越大,物体的弹性势能越大。
实验考点
在这个知识点上,命题者,往往会就实验的结论、实验的设计思想、实验的操作方法进行考查。
经典考题
1. 在研究物体的重力势能与哪些因素有关的实验中,三个完全相同的木桩被从空中静止释放的铁块撞击,陷入沙坑中的情况如图所示,在此实验中,我们是通过观察___________来比较重力势能的大小;若A、B两铁块质量相等,则两铁块下落高度的关系是 hA____hB,若A、C两铁块下落的高度相同时,则两铁块质量关系mA____ mC,实验得出的结论是:物体重力势能大小与__________________有关。
2. 2003年10月16日,“神舟五号”载人飞船成功返航,实现了中国人几千年的“飞天”梦。当飞船减速着陆时,“航天英雄”杨利伟的( )
A. 动能增加,重力势能减少 B. 动能减少,重力势能减少
C. 动能减少,重力势能不变 D. 动能不变,重力势能减少
3.在29届奥运会上,俄罗斯的名将伊辛巴耶娃,以5.05米的成绩,再次刷新了她本人保持的世界纪录和奥运会纪录,在她起跳的过程中,她的动能转化成撑杆的________,而撑杆的动能又转化成______________,从而使她升到了最高的位置。
举一反三
1. 赛车在高速行驶中若撞上护墙,往往会造成车毁人伤的事故,若低速行驶时即使撞上护墙,也不一定会发生大的事故,这是为什么?
2.弯弓射箭时,弓拉得越满箭射得越远,这是什么原因?
3.现代大商厦的玻璃幕墙,除了会造成光污染以外,每到台风季节,有关部门都要求进行检查
并加固,这是为什么?
观察与思考答案
1. 不能。
2. 动能增大,重力势能减小。
3. 使桩向下运动。重锤质量越大,举得越高,下落时对桩的做功本领越大。
4.弹簧把木板、砝码弹起。
5. 不能。
6. 木板、砝码被弹得更高。
经典考题答案
1. 重力势能是怎样表现出来的呢?通过木桩陷入沙中的深度表现出来,若铁块的质量相同,陷入沙中越多,其重力势能越大,应该是物体被举得越高,若物体被举得高度相同,则物体的质量越大,物体的重力势能越大。
答案:木桩陷入沙中的深度 小于 小于 物体的质量、物体被举的高度
2. 宇宙飞船在回落的时候,机械能必须减少,否则,飞船将会与地面撞击而损坏,这里是通过降落伞与空气的摩擦而将机械能转化为内能;故他的动能与势能都会减少。
答案:B
3. 动能、重力势能、弹性势能是相互转化的,这个知识点将会以各种形式进行考查。
答案:弹性势能 重力势能
举一反三答案
1. 高速行驶的赛车动能很大,即做功本领很大,一旦运动受阻,在克服阻力做功的过程中,使赛车自身造成极大的破坏,而赛车低速行驶时动能较小,即使撞上护墙造成的破坏也小。
2. 弓拉得越满时,弓的弹性形变程度越大,弓具有的弹性势能越大,放手后转化成箭的动能越大,箭就能被射得越远。
3. 玻璃幕墙所处的高度越高,势能越大,掉下来能做的功也越多。加固以防止恶性事故发生。
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