人教版必修二77《萬有引力定律》5-文庫吧
2024-10-28 11:36 本頁面
【正文】 121 mvmvm gHWf ????例 4. 練習(xí) 一質(zhì)量為 1kg的物體被人用手由靜止向上提升 1m，這時(shí)物體的速度 2 m/s，則下列說法正確的是 ( ) V=2m/s h=1m F F A．手對物體做功 12J B．合外力對物體做功 12J C．合外力對物體做功 2J D．物體克服重力做功 10 J mg A C D 例 ， 質(zhì)量為 m的物塊從高 h的斜面頂端 O由靜止開始滑下 ， 最后停止在水平面上 B點(diǎn) 。 若物塊從斜面頂端以初速度 v0沿斜面滑下 ， 則停止在水平面的上C點(diǎn) ， 已知 ， AB=BC , 則物塊在斜面上克服阻力做的功為 。 （ 設(shè)物塊經(jīng)過斜面與水平面交接點(diǎn)處無能量損失 ） C A B m h O 解： 設(shè)物塊在斜面上克服阻力做的功為 W1， 在 AB或 BC段克服阻力做的功 W2 由動(dòng)能定理 O→B mgh W1 –W2= 0 O→C mgh W1 –2W2= 0 1 /2 mv02 ∴ W1 =mgh－ 1 /2 mv02 mgh－ 1 /2 mv02 練習(xí) 5．某人在高 h處拋出一個(gè)質(zhì)量為 m的物體．不計(jì)空氣阻力，物體落地時(shí)的速度為 v，這人對物體所做的功為： ( ) A． mgh B． mv2/2 C． mgh+mv2/2 D． mv2/2 mgh D 例 6. 斜面傾角為 α， 長為 L， AB段光滑 ， BC段粗糙， AB =L/3, 質(zhì)量為 m的木塊從斜面頂端無初速下滑 ，到達(dá) C端時(shí)速度剛好為零 。 求物體和 BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù) μ。 B A C L α 分析 ：以木塊為對象，下滑全過程用動(dòng)能定理： 重力做的功為 m g L s in αWG ?摩擦力做功為 m gL c os αμ32W f ??支持力不做功 ,初 、 末動(dòng)能均為零 。 由動(dòng)能定理 mgLsin α2/3 μmgLcos α=0 可解得 tg α23μ ?點(diǎn)評(píng)： 用動(dòng)能定理比用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)方程解題方便得多 。 練習(xí) ， 球又落回原處 ， 已知空氣阻力的大小正比于球的速度 ( ) （ A） 上升過程中克服重力做的功大于下降過程中重 力做的功 （ B） 上升過程中克服重力做的功等于下降過程中重力做的功 （ C） 上升過程中克服重力做功的平均功率大于下降 過程中重力做功的平均功率 （ D） 上升過程中克服重力做功的平均功率等于下降過程中重力做功的平均功率 B 、 C 例 v0豎直上拋，在不計(jì)空氣阻力的理想狀況下，小球?qū)⑸仙侥骋蛔畲蟾叨?。由于有空氣阻力，小球?qū)嶋H上升的最大高度只有該理想高度的80%。設(shè)空氣阻力大小恒定，求小球落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小 v? 解：有空氣阻力和無空氣阻力兩種情況下分別在上升過程對小球用動(dòng)能定理： v v / f G G f 2021 mvm g H ? 和 ? ? 202 mvHfmg ??可得 H=v02/2g， mgf41? 再以小球?yàn)閷ο?，在有空氣阻力的情況下對上升和下落的全過程用動(dòng)能定理。全過程重力做的功為零，所以有： 220 212 mvmvHf ????解得 053 vv ? 例 ，它上方 3m處有一鋼球質(zhì)量 m=1kg，以向下的初速度 v0=2m/s豎直向下運(yùn)動(dòng)，假定小球運(yùn)動(dòng)時(shí)受到一個(gè)大小不變的空氣阻力 f=2N，小球與鋼板相撞時(shí)無機(jī)械能損失，小球最終停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，它所經(jīng)歷的路程 S 等于 多少？ ( g=10m/s2 ) V0=2m/s h=3m 解： 對象 — 小球 過程 — 從開始到結(jié)束 受力分析 如圖示 mg f 由動(dòng)能定理 2122k mv21mv21EW ????合20mv210fSm gh ???16m2230fmv21m g hS20????? 練習(xí) ， A、 B是位于水平桌面上的兩質(zhì)量相等的木塊 ， 離墻壁的距離分別為 l1 和 l2 ， 與桌面之間的滑動(dòng)摩擦系數(shù)分別為 ?A和 ?B， 今給 A以某一初速度 ，使之從桌面的右端向左運(yùn)動(dòng) ， 假定 A、 B之間 ， B與墻間的碰撞時(shí)間都很短 ， 且碰撞中總動(dòng)能無損失 ， 若要使木塊 A最后不從桌面上掉下來 ， 則 A的 初速度最大不能超過 。 l1 A B l2 ][4 221 lμ)l(lμg BA ?? 例 ，現(xiàn)以水平恒力甲推這一物體，作用一段時(shí)間后，換成相反方向的恒力乙推這一物體，當(dāng)恒力乙作用時(shí)間與恒力甲作用時(shí)間相同時(shí)，物體恰好回到原處，此時(shí)物體的動(dòng)能為 32 J,則在整個(gè)過程中，恒力甲做的功等于 焦耳，恒力乙做的功等于 焦耳 . 解： 畫出運(yùn)動(dòng)示意圖如圖示：由牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 A B C F甲 F乙 S A→B S=1/2a1 t2 =F1 t2 /2m v=at=F1 t/m v B→C→A S=vt 1/2 a2 t2 = F1 t 2/m F2 t2 /2m ∴ F2 =3 F1 A→B→C→A 由動(dòng)能定理 F1S+F2S=32 ∴ W1= F1S=8J W2= F2S=24J 8J 24J 例 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)發(fā)覺時(shí) ， 機(jī)車已行駛 L的距離 ， 于是立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)滑行 ． 設(shè)運(yùn)動(dòng)的阻力與質(zhì)量成正比 ，機(jī)車的牽引力恒定 ， 當(dāng)列車的兩部分都停止時(shí) ，它們的距離是多少 ？ 對末節(jié)車廂應(yīng)用動(dòng)能定理 ， 有 解 s s1 2設(shè)從脫鉤開始，前面的 部分列車和末節(jié)車廂分 別行駛了 、201 vmM21=gsmMkFL ）（）（ k m g s = 12 mv2 02又整列車勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)， 有 ，則可解得△ ．F = k M g
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