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求功三思路 ⑶由功能关系推算 ⑴用功的公式 ⑵由功率定义式 ※重力功量度重力势能的变化: ※外力(可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其它力)做 的总功量度动能的变化: ※弹力功量度弹性势能的变化: ※非重力弹力功量度机械能的变化: 动能定理 势能定理 功能原理 ※非重力弹力功 =0 时机械能守恒:

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2 求功三思路 ⑶由功能关系推算 ⑴用功的公式 ⑵由功率定义式

3 ※重力功量度重力势能的变化: ※外力(可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其它力)做 的总功量度动能的变化: ※弹力功量度弹性势能的变化: ※非重力弹力功量度机械能的变化: 动能定理 势能定理 功能原理 ※非重力弹力功 =0 时机械能守恒:

4 S FNFN

5 F M

6 问题 某人用 F=100N 的恒力,通过 定滑轮将物体 M 拉上斜面,如图所示. 恒力 F 的方向与斜面成 60° 若物体沿斜 面运动了 1m, 则人所做的功为 ________J. M F θ 150

7 F1F1 F2F2 v1v1 v2v2 P=Fv mg F地F地 F1F1 F地F地 F1F1 因 F 2 cosα<F 1 故 v 2 > v 1 F 2 可能 小于 F 1 如图所示,一物体在水平力 F 1 作用下在水 平面上作速度为 v 1 的匀速运动, F 1 的功率为 P 0 , 若该物体在斜向上的力 F 2 作用下,在同 一水平面上作速度为 v 2 的匀速运动, F 2 的功 率也为 P 0 ,则下列说法中正确的是 ( A ) F 2 可能小于 F 1 , v 1 不可能小于 v 2 ( B ) F 2 可能小于 F 1 , v 1 一定小于 v 2 ( C ) F 2 不可能小于 F 1 , v 1 不可能小于 v 2 ( D ) F 2 不可能小于 F 1 , v 1 一定小于 v 2

8 v t O vnvn vnvn v t O vmvm 额定功率 P 0 定功率加速, 所受阻力 f 定功率减速, 所受阻力 f / / 定牵引力 F 加速, 加速度 a v t O vmvm

9 题目 一辆汽车质量为 3 t ,发动机额 定功率 90 kW ,在一条水平公路上行驶时 能达到的最大速度为 25 m/s ,求:⑴它在 运动中受到的阻力(恒定)是多大?⑵ 若汽车从静止开始以 a=0.8 m/s 2 的加速度 做匀加速运动,它能保持加速的时间有 多长?⑶若车所受阻力与重力成正比, 此车在装上 2×10 3 kg 货物后额定功率保持 不变,它在这条公路上行驶 1 h ,最多能 走多远?

10 由动能定理 s1s1 s2s2 θ 由功能原理 则有

11 问题 具有 150J 初动能的一物体从倾角 为 θ 的斜面底端沿斜面向上作匀减速运动, 当它的动能减少 100J 时,机械能损失了 30J , 物体继续上升至最高位置时,它的重力势 能增加了 ___________ ;然后物体又沿斜面 下滑回至出发点并与一垂直斜面的挡板碰 撞,无能量损失,物体又沿斜面向上运动, 物体第二次上升过程中重力势能增加的最 大值是 ___________J. 设物体从底端上行至最高点, 阻力功为 W 非, 有 解: 最高点物体机械能表现为势能 E p, 对这一过程, 根据功能原理: 返回底端时 再次上行至最高处,阻力功由 则由动能定理:

12 问题 如图所示, 在斜面上 B 点以 40J 的初 动能下滑, 经过 A 点时动能减少 10J ,机械能 损失了 30J ,到达斜面底端时刚好停止运动, 现让该物体从斜面底端沿斜面上滑, 要能到 达 B 点, 则物体的初动能至少为 __________J. A B

13 问题 质量为 m 的物体沿高 h 的斜面下 滑,停止在与斜面顶点的水平距离为 S 处, 若接触面动摩擦因数处处相同,证明: 摩擦力的功大小 W f =mgh ;动摩擦因数 μ=h/S . S h mg f f1f1 证明⑴ —— 由动能定理 W f =mgh 证明⑴ —— 由动能定理

14 一个有用的推论 物 体沿斜面下滑时克服摩擦力做的 功大小相当于同一物体沿同样摩擦因数 的水平投影面运动时摩擦力的功.

15 题目 如图所示,物体从左边斜面上 A 处无初速 滑下,沿轨道一直滑到右边斜面上的 B 点停止,设摩 擦系数处处相同,转角处撞击不计, AB 连线与水平 成 θ 角,则物体与接触面间的动摩擦因数为 _____ . A B θ 由动能定理: 解:

16 题目 如图所示, AB 和 CD 是两个斜面,其上部足够长, 下部分别与一个光滑的圆弧面相切,圆弧的圆心角为 ,半 径 R=2.0 m ,一物体在离圆弧最低点 h=3.0 m 处以速度 v 0 =4.0 m/s 沿斜面向下运动,若物体与斜面间动摩擦因数为 μ=0.02 ,求物 体在 AB 和 CD 斜面上(除圆弧)总共能经历多长路程? O B A D C 解: 物体最终不能离开圆弧而在 BC 间往复,机械能守恒为 mgR/2, 由 几何关系知 D 与 C(B) 的高度差 对物体,从以初速度下滑到在 BC 间往复,机械能变为 mgR/2, 由动能定理

17 题目 一封闭的弯曲的玻璃管处于竖直平面内,其中充 满某种液体,内有一块密度为液体密度一半的木块,从管的 A 端由静止开始运动。木块和管壁间的动摩擦因数 μ=0.5 ,管 两臂长 AB=BC=L=2 m ,顶端 B 处为一小段光滑圆弧,两臂与 水平面成 α=37° 角,如图所示,求:⑴木块从 A 到达 B 点的速 率;⑵木块从开始运动到最终静止经过的路程。 A C B

18 ⑴木块所受浮力 F 浮 =2mg, 管壁支持力 解: 由动能定理 ⑵木块最终应停止在 B 处,由动能定理

19 题目 一传送装置示意如图,其中传送带经过 AB 区域时是 水平的,经过 BC 区域时变为圆弧形(圆弧由光滑模板形成, 未画出),经过 CD 区域时是倾斜的, AB 和 CD 都与 BC 相 切.现将大量的质量均为 m 的小货箱一个一个在 A 处放到传送 带上,放置时初速度为零,经传送带运送到 D 处, D 和 A 的高度 差为 h .稳定工作时传送带速度不变, CD 段上各箱等距排列, 相邻两箱的距离为 L .每个箱子在 A 处投放后,在到达 B 之前已 经相对于传送带静止,且以后也不再滑动(忽略经 BC 段时的 微小滑动).已知在一段相当长时间 T 内共运送小货箱的数目 为 N .这装置由电动机带动,传送带与轮子间无相对滑动,不 计轮轴处的摩擦.求电动机的平均输出功率 解: 到达 D 处的货箱速度为 应用动能定理: 其中 W 摩 可对每个放上水平带 后的木箱运用动能定理: 由上解得:

20 题目 如图所示,固定的斜面倾角 45° , 在其顶端装有小定滑轮 O ,细绳的一端与水 平面上的滑块 A 连接,此绳跨过定滑轮 O 后 于另一端系一物体 B ,其质量与 A 相等.斜 面高 h ,滑轮及绳质量不计,不计一切摩擦 ,先用手使 A 静止在图示位置,此时绳与水 平面夹角为 30° ,放手后当滑块抵达斜面底 端时的速度大小是多少? A B h O 45° 30 °


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