本试题 “体育课上老师安排男女同学分组打篮球,小华发现男女同学组的篮球落地后都会反弹,但反弹的高度却不同。篮球由静止开始下落,反弹的高度与哪些因素有关呢?小...” 主要考查您对机械能转化与守恒
平均速度的计算
控制变量法和科学探究的过程
等考点的理解。关于这些考点您可以点击下面的选项卡查看详细档案。
滚摆:
滚摆又称麦克斯韦摆,它是在学习机械能时,常用来演示重力势能和动能之间相互转化的仪器,如图。
做滚摆实验时,先调整悬绳,使摆轮处于水平最低位置,然后转动摆轮,使悬绳均匀地绕在摆轮的轴上,直至摆轮上升到悬绳的最上部,并且保持摆轮的轴与水平地面平行。此时,摆轮具有一定的重力势能,而动能为零。当由静止释放摆轮,在重力和悬绳拉力的共同作用下,摆轮边旋转,边下降,摆轮的重力势能不断减少,转化成摆轮的动能。当悬线全部伸开时,摆轮的重力势能不再减少,摆轮的动能达到最大值。由于惯性,摆轮继续旋转,摆轮轴又开始把绳绕在轴上,使摆轮开始上升,随着重力势能的增加,动能不断减少,动能转化为势能。直到上升到开始位置,摆轮停止转动,停止上升。接着又开始新的一轮下降、上升…… 实际上,摆轮每次下降后再上升都不会上升到前一次的高度,这是摩擦力、空气阻力等作用的结果,使一部分机械能转化为内能。
水能及其利用:
水能及其利用流动的水具有动能,高处的水具有势能,水所具有的机械能统称水能。
瀑布的水向下流时(如图),它会以极大的力量冲击瀑布下的岩石,并且以很大的速度冲刷土壤。
数千年前,人们已知道利用流水的能量来转动水车,汲水灌溉。自从19世纪末德国建成世界上第一座水电站以来,水力发电就成了水能利用的主要形式。当上游的水冲击水轮机的叶片时,就把大部分动能传递给水轮机,使水轮机转动起来,由此带动发电机发电。
为了增加水的机械能,必须修筑拦河大坝来提高河流上游的水位。如图是水力发电站的原理图。
巧测平均速度:
测量物体的平均速度,需要测出物体通过的路程s和所用的时间t。路程s用刻度尺测量,时间t用计时的停表、手表等测量,再根据速度公式v=计算出平均速度。但有时可以巧妙的借助于其他已知的距离作参照,而不必用刻度尺去测量路程。
1.测骑自行车的平均速度方法:
利用学校操场上跑道的长度来测量。学校操场上的跑道长是已知的,如400m的跑道。用手表测出自己慢速、中速、快速骑自行车时通过.400m跑道所用的时间,则可计算出慢速、中速、快速骑自行车时的平均速度。
2.估测汽车的平均速度方法:
利用路边的里程碑来测量。公路边上都设置有里程碑,它是公路长度的标记。从某一里程碑,如10km处开始计时,当汽车通过 40km的里程碑时结束计时,则汽车通过的路程s: 40km—10km=30km。再根据汽车通过这段路程所用的时间,即可计算出汽车的平均速度。
3.估测火车的平均速度方法:
利用火车经过铁轨接口时发出的撞击声来测量。我同的铁轨每根长为12.5m。乘火车时总能听到有节奏的“嘎嘎”声。这是火车经过铁轨接口时发出的撞击声。用手表测量时间,从听到某组“嘎嘎”声开始计时,并同时从零开始数“嘎嘎”声:0、l、2、3……如存 1min内数得火车发出80组“嘎嘎”声,则火车住1min内通过的路程s=12.5×80m=1000m。根据路程和时间即可计算出火车在这1min内的平均速度v= 60km/h。
生活中测量速度的方法:
我们可以通过测量物体运动所经过的路程的长度,时间,然后应用公式计算物体运动的速度。
如借助光电计时器(如图)测量小车通过一段距离的时间,从而计算出小车的运动速度。
我们还可以用速度仪等仪器(如图)直接测量物体运动的速度。
对平均速度的理解:
①平均速度用来粗略地描述做变速运动的物体的平均快慢程度,知道了一个做变速运动的物体的平均速度,就大体上知道了它运动的快慢,但不能精确地知道它的运动情况,即不知它何时加速,何时减速,何时中途停留。也不能准确说明物体每时每刻的位置。
②计算平均速度时,必须指明是哪一段路程上或哪一段时间内的平均速度。因为不同路程上或不同时间内的平均速度通常情况下是不同的。
⑧平均速度不是速度的算术平均值,全程的平均速度也不是各段平均速度的算术平均值,应该根据公式用总路程除以总时间去求得。
利用列车的运行时刻表计算平均速度:
计算做变速运动的物体在某段路程中的平均速度时,一定要用运动物体总共所用的时间,包括静止时所占用的时问。
例2010年4月,福厦高速铁路的开通促进了海两的建设和发展。福州到厦门铁路全程约276km,下表为列车运行时刻表。问:
(1)D6215动车组从福州直达厦门的运行时间是多少?其平均速度是多少?
(2)动车组刹车后还要继续向前滑行一段距离,其原因是什么
解析:(1)
(2)见答案
答案:(1)1.5h 184km/h (2)动车组由于具有惯性,所以它在刹车后还要继续向前滑行一段距离才会停下来。
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