機械能專題復(fù)習(xí)-文庫吧
2025-04-02 02:38 本頁面
【正文】 的能量減少，一定存在其它物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等，這也是我們列能量守恒定律方程式的兩條基本思路。摩擦力做功的特點：（1）靜摩擦力做功的特點A、靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功。B、在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移（靜摩擦力起著傳遞機械能的作用），而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。C、相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對靜摩擦力所做功的和總是等于零。（2）滑動摩擦力做功的特點sdv如圖所示，頂端粗糙的小車，放在光滑的水平地面上，具有一定速度的小木塊由小車左端滑上小車，當(dāng)木塊與小車相對靜止時木塊相對小車的位移為d，小車相對地面的位移為s，則滑動摩擦力F對木塊做的功為W木= —F（d+s） ①由動能定理得木塊的動能增量為ΔEk木= —F（d+s）②滑動摩擦力對小車做的功為W車=Fs ③同理，小車動能增量為ΔEk車=Fs ④②④兩式相加得ΔEk木+ΔEk車= —Fd ⑤⑤式表明木塊和小車所組成系統(tǒng)的機械能的減少量等于滑動摩擦力與木塊相對于小車位移的乘積，這部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。綜上所述，滑動摩擦力做功有以下特點：①滑動摩擦力可以對物體做正功，也可以對物體一做負功，還可以不做功。②一對滑動摩擦力做功的過程中，能量的轉(zhuǎn)化有兩種情況：一是相互摩擦的物體之間機械能的轉(zhuǎn)移；二是機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量值等于滑動摩擦力與相對位移的乘積。③相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對滑動摩擦力所做的功總是負值，其絕對值恰等于滑動摩擦力與相對位移的乘積，即恰等于系統(tǒng)損失的機械能。用能量守恒定律解題的步驟：（1）分清有多少種開式的能（如動能、勢能、內(nèi)能、電能等）在變化；（2）分別列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達式；（3）列恒等式ΔE減=ΔE增求解。三、應(yīng)用舉例：例1：跳繩是一種健身運動，設(shè)某運動員的質(zhì)量是50kg，他一分鐘跳繩180次，假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次需要時間的，則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率是 W。（g取10m/s2）。解析：運動員跳躍一次的時間t=s=s在空中的時間t1=s=s上升過程的時間t2==s上升的高度h=gt22=10m=m跳繩一次克服重力做功W=mgh=5010J=25J運動員跳繩時克服重力做功的平均功率為P==W=75W思考1：該運動員在跳繩離地的過程中克服重力的平均功率是多少？思考2：該運動員在跳繩上升的過程中克服重力的平均功能是多少？例2：電動機能通過一輕繩吊起一質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過120N，電機的功率不能超過1200W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90m（已知此物體在被吊高接近90m時已開始以最大速度勻速上升）所需的時間為多少？解析：本題可分為兩個過程來處理：第一個過程是以繩所能承受的最大拉力拉物體，使物體勻加速上升，第一個過程結(jié)束時，電動機功能剛達到最大功率。第二個過程是電動機一直以最大功率拉物體，拉力逐漸減小，物體變加速上升，當(dāng)拉力減小至等于重力時，物體開始勻速上升。在勻加速運動過程中，加速度a==m/s2=5m/s2勻加速運動的末速度v1=Pm/Fm=m/s=10m/s勻加速上升時間t1=v1/a=2s勻加速上升高度h1=vtt1/2=10m在功率恒定的上升過程中，最后勻速運動的速度vm=Pm/F=Pm/mg=m/s=15m/s此過程外力對物體做的總功W=Pmt2mgh2由動能定理W=Ek得Pmt2－mgh2=mvm2－mv２ 代入數(shù)據(jù)解得t2=所需時間最少應(yīng)為t=t1+t2=CDOBAh例3：如圖所示，AB與CD為兩個對稱斜面，其上部足夠長，下部分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為120176。，一個物體在離弧底E高度為h=，以初速。若物體與兩斜面的動摩
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