機械能及其守恒定律總結(jié)(文件)
【正文】 的拉力F2=mgma2,速度V2=a1t1a2t,所以拉力的功率為：P1=m(ga2)(a1t1a2t).綜上所述，只有B選項正確。弄清了這一點，利用牛頓第二定律和運動學(xué)公式就很容易求出機車勻加速度運動能維持的時間。問題6：應(yīng)用動能定理簡解多過程問題。設(shè)其經(jīng)過和總路程為L，對全過程，由動能定理得： 得問題7:利用動能定理巧求動摩擦因數(shù) 例1如圖10所示，小滑塊從斜面頂點A由靜止滑至水平部分C點而停止。設(shè)運動的阻力與質(zhì)量成正比，機車的牽引力是恒定的。下面就舉例說明這一點。碰后B和C粘在一起運動，A在C上滑行，A與C有摩擦力。對B、C構(gòu)成的系統(tǒng)，由動量守恒定律得：mV0 =2mV1 設(shè)A滑至C的右端時，三者的共同速度為V2。小球從靜止開始下落，在B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零。選B、C、D。m1圖14m2m例1質(zhì)量為mm2的兩物體，靜止在光滑的水平面上，質(zhì)量為m的人站在m1上用恒力F拉繩子，經(jīng)過一段時間后，兩物體的速度大小分別為V1和V2，位移分別為S1和S2，如圖14所示。所以人做的功的大小等于圖15PQ即B、D兩選項正確。(A)垂直于接觸面，做功為零；(B)垂直于接觸面，做功不為零；(C)不垂直于接觸面，做功不為零；(D)不垂于接觸面，做功不為零。如圖16所示。如圖16所示，彈力和位移方向不再垂直而是成一鈍角，所以彈力對小物塊A做負功，即B選項正確。例下列是一些說法： ①一質(zhì)點受兩個力作用且處于平衡狀態(tài)(靜止或勻速)，這兩個力在同一段時間內(nèi)的沖量一定相同。以上說法正確的是A．①② B．①③② C．②③ D．②④ 錯解：認為“在同樣的時間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負號一定相反”而錯選B。正確選項是D。由恒力做功的知識可知，說法正確。③在同樣的時間內(nèi)，作用力和反作用力的功大小不一定相等，但正負號一定相反。作用力和反作用是兩個分別作用在不同物體上的力，因此作用力的功和反作用力的功沒有直接關(guān)系。但此題告訴的條件是斜劈放在光滑的水平面上，可以自由滑動。即A選項正確。功的計算公式中，S為力的作用點移動的位移，它是一個相對量，與參照物選取有關(guān)，通常都取地球為參照物，這一點也是學(xué)生常常忽視的，致使發(fā)生錯誤。S2，由動能定理可得： 即AC正確。分析與解：雖然我們對斜面的情況一無所知，但是物體從斜面一底點P與從點P到最高點，這兩階段的動能減少量和機械能損失量是成比例的，設(shè)物體從點P到最高點過程中，損失的機械能為E，則100/30=(150100)/E,由此得E=15J，所以物體從斜底到達斜面頂一共損失機械能45J，那么它從斜面頂回到出發(fā)點機械能也損失這么多，于是在全過程中損失的機械能90J，回到出發(fā)點時的動能為60J.三、警示易錯試題典型錯誤之一：錯誤認為“人做功的計算”與“某個具體力做功的計算”相同。從A→C小球重力勢能的減少等于小球動能的增加和彈性勢能之和，所以C正確。ABCD圖13例1如圖13所示，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上。試問：從B、C發(fā)生正碰到A剛移動到C右端期間，C所走過的距離是C板長度的多少倍？分析與解：設(shè)A、B、C的質(zhì)量均為m。重物A（A視質(zhì)點）位于B的右端，A、B、C的質(zhì)量相等。對車頭，脫鉤后的全過程用動能定理得：對車尾，脫鉤后用動能定理得：而，由于原來列車是勻速前進的，所以F=kMgvv由以上方程解得。分析與解：滑塊從A點滑到C點，只有重力和摩擦力做功，設(shè)滑塊質(zhì)量為m，動摩擦因數(shù)為，斜面傾角為，斜面底邊長，水平部分長，由動能定理得： 從計算結(jié)果可以看出，只要測出斜面高和水平部分長度，即可計算出動摩擦因數(shù)。例1如圖9所示，斜面足夠長，其傾角為α，質(zhì)量為m的滑塊，距擋板P為S0，以初速度V0沿斜面上滑，滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，若滑塊每次與擋板相碰均無機械能損失，求滑塊在斜面上經(jīng)過的總路程為多少？分析與解：滑塊在滑動過程中，要克服摩擦力做功，其機械能不斷減少；又因為滑塊所受摩擦力小于滑塊沿斜面方向的重力分力，所以最終會停在斜面底端。例1 電動機通過一繩子吊起質(zhì)量為8 kg的物體，繩的拉力不能超過120 N，電動機的功率不能超過1200 W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90 m（已知此物體在被吊高接近90 m時，已開始以最大速度勻速上升）所需時間為多少？分析與解：此題可以用機車起動類問題的思路，即將物體吊高分為兩個過程處理：第一過程是以繩所能承受的最大拉力拉物體，使物體以最大加速度勻加速上升，第一個過程結(jié)束時，拉力逐漸減小，當(dāng)拉力等于重力時，物體開始勻速上升.在勻加速運動過程中加速度為a= m/s2=5 m/s2，末速度Vt==10 m/s 上升的時間t1=s=2 s，上升高度為h==10 m在功率恒定的過程中，最后勻速運動的速率為Vm==15 m/s外力對物體做的總功W=Pmt2mgh2,動能變化量為ΔEk=mV2mmVt2由動能定理
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