動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)例題(精)_第1頁
動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)例題(精)_第2頁
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1、動(dòng)能定理機(jī)械能守恒定律知識(shí)點(diǎn)例題精1. 動(dòng)能、動(dòng)能定理2. 機(jī)械能守恒定律【要點(diǎn)掃描】動(dòng)能動(dòng)能定理、動(dòng)能如果-個(gè)物體能對(duì)外做功,我們就說這個(gè)物體具有能量物體由于運(yùn)動(dòng)而具1有的能.Eemv2,其大小與參照系的選取有關(guān)動(dòng)能是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的 物理量.是相對(duì)量。二、動(dòng)能定理做功可以改變物體的能量.所有外力對(duì)物體做的總功等于物體動(dòng)能的增量.W1 + W2 + W3+ = ?mvt2 ?mvo21、反映了物體動(dòng)能的變化與引起變化的原因一一力對(duì)物體所做功之間的因果 關(guān)系.可以理解為外力對(duì)物體做功等于物體動(dòng)能增加, 物體克服外力做功等于物 體動(dòng)能的減小.所以正功是加號(hào),負(fù)功是減號(hào)。2、“增量是末動(dòng)能減初動(dòng)

2、能. Ek>0表示動(dòng)能增加, Ekv0表示動(dòng)能 減小.3、動(dòng)能定理適用于單個(gè)物體,對(duì)于物體系統(tǒng)尤其是具有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體系統(tǒng) 不能盲目的應(yīng)用動(dòng)能定理.由于此時(shí)內(nèi)力的功也可引起物體動(dòng)能向其他形式能比方內(nèi)能的轉(zhuǎn)化.在動(dòng)能定理中.總功指各外力對(duì)物體做功的代數(shù)和.這里 我們所說的外力包括重力、彈力、摩擦力、電場(chǎng)力等.4、各力位移相同時(shí),可求合外力做的功,各力位移不同時(shí),分別求各力做的 功,然后求代數(shù)和.5、力的獨(dú)立作用原理使我們有了牛頓第二定律、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的 分量表達(dá)式但動(dòng)能定理是標(biāo)量式功和動(dòng)能都是標(biāo)量,不能利用矢量法那么分 解故動(dòng)能定理無分量式在處理-些問題時(shí),可在某-方向應(yīng)用動(dòng)能定

3、理.6、動(dòng)能定理的表達(dá)式是在物體受恒力作用且做直線運(yùn)動(dòng)的情況下得出的但它也適用于外力為變力及物體作曲線運(yùn)動(dòng)的情況.即動(dòng)能定理對(duì)恒力、變力做功 都適用;直線運(yùn)動(dòng)與曲線運(yùn)動(dòng)也均適用.7、對(duì)動(dòng)能定理中的位移與速度必須相對(duì)同-參照物.三、由牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推出動(dòng)能定理設(shè)物體的質(zhì)量為m,在恒力F作用下,通過位移為s,其速度由vo變?yōu)関t, 那么:根據(jù)牛頓第二定律F=ma根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式2as=v t2vo2 J_ 丄由得:Fs=mvt2:mvo2四、應(yīng)用動(dòng)能定理可解決的問題恒力作用下的勻變速直線運(yùn)動(dòng),凡不涉及加速度和時(shí)間的問題,利用動(dòng)能定 理求解-般比用牛頓定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解要簡(jiǎn)單得多.用動(dòng)能定

4、理還能解決- 些在中學(xué)應(yīng)用牛頓定律難以解決的變力做功的問題、曲線運(yùn)動(dòng)的問題等.機(jī)械能守恒定律、機(jī)械能1、由物體間的相互作用和物體間的相對(duì)位置決定的能叫做勢(shì)能.如重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、分子勢(shì)能、電勢(shì)能等.1物體由于受到重力作用而具有重力勢(shì)能,表達(dá)式為Ep=mgh 式中h是物體到零重力勢(shì)能面的高度.2重力勢(shì)能是物體與地球系統(tǒng)共有的.只有在零勢(shì)能參考面確定之后, 物體的重力勢(shì)能才有確定的值,假設(shè)物體在零勢(shì)能參考面上方高 h處其重力勢(shì)能 為Ep=mgh,假設(shè)物體在零勢(shì)能參考面下方低 h處其重力勢(shì)能為Ep= mgh 不表示方向,表示比零勢(shì)能參考面的勢(shì)能小, 顯然零勢(shì)能參考面選擇的不同,同 物體在同一位置的

5、重力勢(shì)能的多少也就不同, 所以重力勢(shì)能是相對(duì)的.通常在 不明確指出的情況下,都是以地面為零勢(shì)面的.但應(yīng)特別注意的是,當(dāng)物體的位 置改變時(shí),其重力勢(shì)能的變化量與零勢(shì)面如何選取無關(guān).在實(shí)際問題中我們更會(huì)關(guān)心的是重力勢(shì)能的變化量.3彈性勢(shì)能,發(fā)生彈性形變的物體而具有的勢(shì)能.高中階段不要求具體 利用公式計(jì)算彈性勢(shì)能,但往往要根據(jù)功能關(guān)系利用其他形式能量的變化來求得 彈性勢(shì)能的變化或某位置的彈性勢(shì)能.2、重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系:重力做功等于重力勢(shì)能的減少量Wg= Ep減=Ep初一EP末,克服重力做功等于重力勢(shì)能的增加量 W克= Ep =Ep末一Ep初應(yīng)特別注意:重力做功只能使重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化,不

6、能引起物體機(jī)械 能的變化.3、動(dòng)能和勢(shì)能重力勢(shì)能與彈性勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能.、機(jī)械能守恒定律1、內(nèi)容:在只有重力和彈簧的彈力做功的情況下,物體的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā) 生相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變.2、機(jī)械能守恒的條件1對(duì)某-物體,假設(shè)只有重力或彈簧彈力做功,其他力不做功或 其他力做功的代數(shù)和為零,那么該物體機(jī)械能守恒.2對(duì)某-系統(tǒng),物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,系 統(tǒng)和外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞,機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌问降哪?,那么系統(tǒng)機(jī) 械能守恒.3、表達(dá)形式:Eki + Epi=Ek2 + EP21我們解題時(shí)往往選擇的是與題目所述條件或所求結(jié)果相關(guān)的某兩個(gè)狀 態(tài)或某幾個(gè)狀態(tài)建立方程

7、式.此表達(dá)式中 Ep是相對(duì)的.建立方程時(shí)必須選擇合 適的零勢(shì)能參考面.且每-狀態(tài)的 E p都應(yīng)是對(duì)同-參考面而言的.2其他表達(dá)方式, Ep= Ek,系統(tǒng)重力勢(shì)能的增量等于系統(tǒng)動(dòng)能的 減少量.3 Ea=-A Eb,將系統(tǒng)分為a、b兩局部,a局部機(jī)械能的增量等于另 局部b的機(jī)械能的減少量,三、判斷機(jī)械能是否守恒首先應(yīng)特別提醒注意的是,機(jī)械能守恒的條件絕不是合外力的功等于零,更 不是合外力等于零,例如水平飛來的子彈打入靜止在光滑水平面上的木塊內(nèi)的過 程中,合外力的功及合外力都是零,但系統(tǒng)在克服內(nèi)部阻力做功,將局部機(jī)械能 轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,因而機(jī)械能的總量在減少.1用做功來判斷:分析物體或物體受力情況包括內(nèi)

8、力和外力,明確 各力做功的情況,假設(shè)對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功, 沒有其他力做功或其 他力做功的代數(shù)和為零,那么機(jī)械能守恒;2用能量轉(zhuǎn)化來判定:假設(shè)物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī) 械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,那么物體系機(jī)械能守恒.3對(duì)-些繩子突然繃緊,物體間非彈性碰撞等除非題目的特別說明,機(jī) 械能必定不守恒,完全非彈性碰撞過程機(jī)械能不守恒【規(guī)律方法】動(dòng)能動(dòng)能定理【例1】如以下圖,質(zhì)量為m的物體與轉(zhuǎn)臺(tái)之間的摩擦系數(shù)為卩, 物體與轉(zhuǎn)軸 間距離為R,物體隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到某值時(shí), 物體開始在轉(zhuǎn) 臺(tái)上滑動(dòng),此時(shí)轉(zhuǎn)臺(tái)已開始勻速轉(zhuǎn)動(dòng),這過程中摩擦力對(duì)物體做功為多少?解析:物體開始

9、滑動(dòng)時(shí),物體與轉(zhuǎn)臺(tái)間已到達(dá)最大靜摩擦力,這里認(rèn)為就是 滑動(dòng)摩擦力卩mg.根據(jù)牛頓第二定律卩mg=mv 2/R 由動(dòng)能定理得:W=?mv2由得:W=?卩mgR,所以在這過程摩擦力做功為?卩mgR點(diǎn)評(píng):1:-些變力做功,不能用 W = FSCOSL求,應(yīng)當(dāng)善于用動(dòng)能定理.2應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí),在分析過程的根底上無須深究物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài) 過程中變化的細(xì)節(jié),只須考慮整個(gè)過程的功量及過程始末的動(dòng)能.假設(shè)過程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過程既可分段考慮,也可整個(gè)過程考慮但求功時(shí), 有些力不是全過程都作用的,必須根據(jù)不同情況分別對(duì)待求出總功. 計(jì)算時(shí)要把 各力的功連同符號(hào)正負(fù)一同代入公式.【例2】一質(zhì)量為m的物

10、體.從h高處由靜止落下,然后陷入泥土中深度為厶 h后靜止,求阻力做功為多少?提示:整個(gè)過程動(dòng)能增量為零,那么根據(jù)動(dòng)能定理 mg h+A h- Wf= 0所以 Wf= mg h+A h答案:mg h + A h一動(dòng)能定理應(yīng)用的根本步驟應(yīng)用動(dòng)能定理涉及-個(gè)過程,兩個(gè)狀態(tài)所謂-個(gè)過程是指做功過程,應(yīng)明 確該過程各外力所做的總功;兩個(gè)狀態(tài)是指初末兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能.動(dòng)能定理應(yīng)用的根本步驟是: 選取研究對(duì)象,明確并分析運(yùn)動(dòng)過程. 分析受力及各力做功的情況,受哪些力?每個(gè)力是否做功?在哪段位移過 程中做功?正功?負(fù)功?做多少功?求出代數(shù)和. 明確過程始末狀態(tài)的動(dòng)能 Eki及Ek2 列方程W二=' -,

11、必要時(shí)注意分析題目的潛在條件,補(bǔ)充方程進(jìn)行求 解.【例3】總質(zhì)量為M的列車沿水平直線軌道勻速前進(jìn),其末節(jié)車廂質(zhì)量為m,中途脫節(jié),司機(jī)覺察時(shí),機(jī)車已行駛了 L的距離,于是立即關(guān)閉油門,除去牽引 力,設(shè)阻力與質(zhì)量成正比,機(jī)車的牽引力是恒定的,當(dāng)列車的兩局部都停止時(shí), 它們的距離是多少?解析:此題用動(dòng)能定理求解比用運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)合牛頓第二定律求解簡(jiǎn)單先畫出 草圖如以下圖,標(biāo)明各局部運(yùn)動(dòng)位移要重視畫草圖;對(duì)車頭,脫鉤前后的全 過程,根據(jù)動(dòng)能定理便可解得FL 卩M mgsi = ? M mvo2對(duì)末節(jié)車廂,根據(jù)動(dòng)能定理有卩mgs2= Z mvo2WA S=S1 S2由于原來列車勻速運(yùn)動(dòng),所以 F=卩Mg .以

12、上方程聯(lián)立解得A s=ML/ M m.說明:對(duì)有關(guān)兩個(gè)或兩個(gè)以上的有相互作用、有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體的動(dòng)力學(xué)問 題,應(yīng)用動(dòng)能定理求解會(huì)很方便.最根本方法是對(duì)每個(gè)物體分別應(yīng)用動(dòng)能定理列 方程,再尋找兩物體在受力、運(yùn)動(dòng)上的聯(lián)系,列出方程解方程組.二應(yīng)用動(dòng)能定理的優(yōu)越性1由于動(dòng)能定理反映的是物體兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能變化與其合力所做功的量值關(guān)系,所以對(duì)由初始狀態(tài)到終止?fàn)顟B(tài)這-過程中物體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、運(yùn)動(dòng)軌跡、做功的力是恒力還是變力等諸多問題不必加以追究,就是說應(yīng)用動(dòng)能定理不受這些 問題的限制.2-般來說,用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解的問題,用動(dòng)能定理也 可以求解,而且往往用動(dòng)能定理求解簡(jiǎn)捷.可是,有些用動(dòng)能定理能夠

13、求解的問 題,應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)卻無法求解.可以說,熟練地應(yīng)用動(dòng)能定理求解問題,是-種高層次的思維和方法,應(yīng)該增強(qiáng)用動(dòng)能定理解題的主動(dòng)意識(shí).3用動(dòng)能定理可求變力所做的功.在某些問題中,由于力F的大小、方向的變化,不能直接用 W=Fscos a求出變力做功的值,但可由動(dòng)能定理求解.【例4】如以下圖,質(zhì)量為m的物體用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上 做勻速圓周運(yùn)動(dòng),拉力為某個(gè)值 F時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為R,當(dāng)拉力逐漸減小到F/4 時(shí),物體仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑為 2R,那么外力對(duì)物體所做的功的大小是:3FR.B.-5FRD.零C.解析:設(shè)當(dāng)繩的拉力為F時(shí),小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為 vi,那

14、么有F=mvi2/R當(dāng)繩的拉力減為F/4時(shí),小球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的線速度為 V2,那么有F/4=mv 22/2R 在繩的拉力由F減為F/4的過程中,繩的拉力所做的功為 W=?mv22 ?mvi2= ?FR所以,繩的拉力所做的功的大小為 FR/4,A選項(xiàng)正確.說明:用動(dòng)能定理求變力功是非常有效且普遍適用的方法.【例5】質(zhì)量為m的飛機(jī)以水平速度vo飛離跑道后逐漸上升,假設(shè)飛機(jī)在此 過程中水平速度保持不變,同時(shí)受到重力和豎直向上的恒定升力 該升力由其他 力的合力提供,不含重力今測(cè)得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為 L時(shí),它的上升 高度為h,求1飛機(jī)受到的升力大???2從起飛到上升至h高度的過程中 升力所做的功及

15、在高度h處飛機(jī)的動(dòng)能?解析:1飛機(jī)水平速度不變,L= vot,豎直方向的加速度恒定,h=?at2,消去t即得 由牛頓第二定律得:F=mg + ma=1 +2升力做功W=Fh=在h處,vt=at=囲川洽-三應(yīng)用動(dòng)能定理要注意的問題注意i :由于動(dòng)能的大小與參照物的選擇有關(guān),而動(dòng)能疋理是從牛頓運(yùn)動(dòng)疋 律和運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律的根底上推導(dǎo)出來,因此應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí),動(dòng)能的大小應(yīng)選 取地球或相對(duì)地球做勻諫直線運(yùn)動(dòng)的物體作參照物來確定.【例6】如以下圖質(zhì)量為1kg的小物塊以5m/s的初速度滑上一塊原來靜止在 水平面上的木板,木板質(zhì)量為 4kg,木板與水平面間動(dòng)摩擦因數(shù)是,經(jīng)過 2s以 后,木塊從木板另端以1m/

16、s相對(duì)于地面的速度滑出,g取10m/s,求這 過程中木板的位移.*to-解析:設(shè)木塊與木板間摩擦力大小為fl,木板與地面間摩擦力大小為f2 對(duì)木塊:一fit=mvt mvo,得 fi=2 N對(duì)木板:fl f2t = Mv, f2=y m + Mg得v=對(duì)木板:fl f2s=?Mv2,得 s=0.5 m答案:0.5 m注意2:用動(dòng)能定理求變力做功,在某些問題中由于力F的大小的變化或方向變化,所以不能直接由 W=FSCOS a求出變力做功的值.此時(shí)可由其做功的結(jié) 果動(dòng)能的變化來求變力F所做的功.【例7】質(zhì)量為m的小球被系在輕繩-端,在豎直平面內(nèi)做半徑為 R的圓周 運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)過程中小球受到空氣阻力的

17、作用.設(shè)某-時(shí)刻小球通過軌道的最低點(diǎn), 此時(shí)繩子的張力為7mg,此后小球繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng),經(jīng)過半個(gè)圓周恰能通過最 高點(diǎn),那么在此過程中小球克服空氣阻力所做的功為A、mgR/4 B、mgR/3C、mgR/2D、mgR解析:小球在圓周運(yùn)動(dòng)最低點(diǎn)時(shí),設(shè)速度為 VI,那么7mg mg=mv 12/R 設(shè)小球恰能過最高點(diǎn)的速度為V2,那么mg=mv 22/R 設(shè)過半個(gè)圓周的過程中小球克服空氣阻力所做的功為W,由動(dòng)能定理得:mg2R W=?mv22 ?mvi2 由以上三式解得 W=mgR/2.答案:C說明:該題中空氣阻力一般是變化的,又不知其大小關(guān)系,故只能根據(jù)動(dòng)能 定理求功,而應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)初、末兩個(gè)狀態(tài)

18、的動(dòng)能又要根據(jù)圓周運(yùn)動(dòng)求得不能 直接套用,這往往是該類題目的特點(diǎn).機(jī)械能守恒定律一單個(gè)物體在變速運(yùn)動(dòng)中的機(jī)械能守恒問題【例1】如以下圖,桌面與地面距離為 H,小球自離桌面高h(yuǎn)處由靜止落下, 不計(jì)空氣阻力,那么小球觸地的瞬間機(jī)械能為設(shè)桌面為零勢(shì)面A、mgh; hB、mgH ;C、mg H + h;D、mg H解析:這-過程機(jī)械能守恒,以桌面為零勢(shì)面,E初=mgh所以著地時(shí)也為 mgh有的學(xué)生對(duì)此接受不了,可以這樣想,E初=mgh,末為 E末=?m>2 mgH而?mG=mg H+ h由此兩式可得:E末=mgh答案:A【例2】如以下圖,一個(gè)光滑的水平軌道 AB與光滑的圓軌道BCD連接,其 中圓

19、軌道在豎直平面內(nèi),半徑為 R,B為最低點(diǎn),D為最高點(diǎn)一個(gè)質(zhì)量為 m 的小球以初速度vo沿AB運(yùn)動(dòng),剛好能通過最高點(diǎn) D,貝UA、小球質(zhì)量越大,所需初速度 vo越大B、圓軌道半徑越大,所需初速度 vo越大C、初速度vo與小球質(zhì)量m、軌道半徑R無關(guān)D、小球質(zhì)量m和軌道半徑R同時(shí)增大,有可能不用增大初速度 voAB解析:球通過最高點(diǎn)的最小速度為 V,有mg=mv2/R,v=' '這是剛好通過最高點(diǎn)的條件,根據(jù)機(jī)械能守恒,在最低點(diǎn)的速度vo應(yīng)滿足?mvo2=mg2R + ?mv2,vo= ' 廠 答案:B二系統(tǒng)機(jī)械能守恒問題【例3】如圖,斜面與半徑的豎直半圓組成光滑軌道,-個(gè)小

20、球從 A點(diǎn)斜向上 拋,并在半圓最高點(diǎn)D水平進(jìn)入軌道,然后沿斜面向上,最大高度到達(dá)h=10m, 求小球拋出的速度和位置.解析:小球從A到D的逆運(yùn)動(dòng)為平拋運(yùn)動(dòng),由機(jī)械能守恒,平拋初速度 vd為 mgh mg2R= ?mvD2 ;J跆 0一2岡=10/5所以a到d的水平距離為由機(jī)械能守恒得A點(diǎn)的速度vo為mgh=?mvo2 ;由于平拋運(yùn)動(dòng)的水平速度不變,那么 VD=V0COS B,所以,仰角為Vn,1廿=arccos= arc cos= 45°%V2【例4】如以下圖,總長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑勻質(zhì)的鐵鏈,跨過一光滑的輕質(zhì)小定滑輪, 開始時(shí)底端相齊,當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí),某一端下落,那么鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間,其

21、速 度多大?f住I解析:鐵鏈的-端上升,-端下落是變質(zhì)量問題,利用牛頓定律求解比擬麻 煩,也超出了中學(xué)物理大綱的要求.但由題目的表達(dá)可知鐵鏈的重心位置變化過 程只有重力做功,或“光滑提示我們無機(jī)械能與其他形式的能轉(zhuǎn)化,那么機(jī)械能 守恒,這個(gè)題目我們用機(jī)械能守恒定律的總量不變表達(dá)式E2=Ei,和增量表達(dá)式 Ep=-A Ek分別給出解答,以利于同學(xué)分析比擬掌握其各自的特點(diǎn).1設(shè)鐵鏈單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為 P,且選鐵鏈的初態(tài)的重心位置所在水平面 為參考面,那么初態(tài)Ei=0滑離滑輪時(shí)為終態(tài),重心離參考面距離 L/4,Ep= PLgL/4Ek2=亠 Lv2 即終態(tài) E2= PLgL/4 + 二 PLv2由機(jī)械

22、能守恒定律得 E2= Ei有一PLgL/4 +PLv2=0,所以v= J二亠2利用A Ep= A Ek,求解:初態(tài)至終態(tài)重力勢(shì)能減少,重心下降L/4,重力勢(shì)能減少A Ep= PLgL/4,動(dòng)能增量A Ek=' PLv2,所以v=T“"點(diǎn)評(píng):1對(duì)繩索、鏈條這類的物體,由于在考查過程中常發(fā)生形變,其重 心位置對(duì)物體來說,不是固定不變的,能否確定其重心的位置那么是解決這類問題 的關(guān)鍵,順便指出的是均勻質(zhì)量分布的規(guī)那么物體常以重心的位置來確定物體的重 力勢(shì)能.此題初態(tài)的重心位置不在滑輪的頂點(diǎn), 由于滑輪很小,可視作對(duì)折來求 重心,也可分段考慮求出各局部的重力勢(shì)能后求出代數(shù)和作為總的重

23、力勢(shì)能.至于零勢(shì)能參考面可任意選取,但以系統(tǒng)初末態(tài)重力勢(shì)能便于表示為宜.2此題也可以用等效法求解,鐵鏈脫離滑輪時(shí)重力勢(shì)能減少,等效為-半 鐵鏈至另一半下端時(shí)重力勢(shì)能的減少, 然后利用厶Ep=-A Ek求解,留給同學(xué)們 思考.【模擬試題】1、某地強(qiáng)風(fēng)的風(fēng)速約為v=20m/s,設(shè)空氣密度p 3如果把通過橫截面積=20m2 風(fēng)的動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電能,那么利用上述量計(jì)算電功率的公式應(yīng)為P=,大小約為W取-位有效數(shù)字2、兩個(gè)人要將質(zhì)量 M = 1000 kg的小車沿小型鐵軌推上長(zhǎng) L = 5 m,高h(yuǎn) = 1 m的斜坡頂端.車在任何情況下所受的摩擦阻力恒為車重的倍, 兩人能發(fā) 揮的最大推力各為800 N。

24、水平軌道足夠長(zhǎng),在不允許使用別的工具的情況下,兩人能否將車剛好推到坡頂?如果能應(yīng)如何辦?要求寫出分析和計(jì)算過程g取 10 m/s 23、如以下圖,兩個(gè)完全相同的質(zhì)量為 m的木板A、B置于水平地面上它們的 間距s .質(zhì)量為2m、大小可忽略的物塊C置于A板的左端.C與A之間的動(dòng) 摩擦因數(shù)為w, A、B與水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為 ,最大靜摩擦力可認(rèn)為等 于滑動(dòng)摩擦力.開始時(shí),三個(gè)物體處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)給 C施加-個(gè)水平向右,大小為乍的恒力F,假定木板A、B碰撞時(shí)間極短且碰撞后粘連在-起.要使C最終不脫離木板,每塊木板的長(zhǎng)度至少應(yīng)為多少?4、對(duì)個(gè)系統(tǒng),下面說法正確的選項(xiàng)是A、受到合外力為零時(shí),系統(tǒng)機(jī)械能守

25、恒B、系統(tǒng)受到除重力彈力以外的力做功為零時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能守恒C、只有系統(tǒng)內(nèi)部的重力彈力做功時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能守恒D、除重力彈力以外的力只要對(duì)系統(tǒng)作用,那么系統(tǒng)的機(jī)械能就不守恒5、如以下圖,在光滑的水平面上放一質(zhì)量為 M = 96. 4kg的木箱,用細(xì)繩跨 過定滑輪0與質(zhì)量為m=10kg的重物相連,木箱到定滑輪的繩長(zhǎng) AO = 8m,0A繩與水平方向成30。角,重物距地面高度h=3m,開始時(shí)讓它們處于 靜止?fàn)顟B(tài).不計(jì)繩的質(zhì)量及切摩擦,g取10 m/s2,將重物無初速度釋放, 當(dāng)它落地的瞬間木箱的速度多大?6、根細(xì)繩不可伸長(zhǎng),通過定滑輪,兩端系有質(zhì)量為M和m的小球,且M=2m, 開始時(shí)用手握住M,使

26、M與m離地高度均為h并處于靜止?fàn)顟B(tài).求:1當(dāng) M由靜止釋放下落h高時(shí)的速度.2設(shè)M落地即靜止運(yùn)動(dòng),求 m離地的最 大高度。h遠(yuǎn)小于半繩長(zhǎng),繩與滑輪質(zhì)量及各種摩擦均不計(jì)【試題答案】耳冷曲冷対肚P主冷昭十®沁泊WCW)2、解析:小車在軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受摩擦力為ff Mg = X 1000 X 10N=1200 N兩人的最大推力F = 2 X 800 N = 1600 NF>f,人可在水平軌道上推動(dòng)小車加速運(yùn)動(dòng),但小車在斜坡上時(shí)f + Mgsin 9=1200 N + 10000 1/5N = 3200 N > F=1600 N可見兩人不可能將小車直接由靜止沿坡底推至坡頂.假設(shè)兩人先讓小車在水平軌道上加速運(yùn)動(dòng),再?zèng)_上斜坡減速運(yùn)動(dòng)

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