高一物理動能和動能定理-wenkub.com
2025-01-04 11:55 本頁面
【正文】 T時間內(nèi)，電動機(jī)輸出的功為： W=PT…… ⑧ 此功用于增加小箱的動能、勢能以及克服摩擦力發(fā)熱 ,即 W=189。at2…… ① v0＝ at……… ② 在這段時間內(nèi)，傳送帶運動的路程為： S0= v0t…… ③ ， 由以上可得 S0＝ 2S…… ④ 用 f表示小箱與傳送帶之間的滑動摩擦力，則傳送帶對小箱做功為： W1=fS=189。每個箱子在 A處投上后，在到達(dá) B之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動（忽略經(jīng) BC段時的微小滑動）。t－ f 【 解答 】 ：設(shè) l為 A或 B板的長度， A、 C之間的滑動摩擦力大小為 f1， A與水平面的滑動摩擦力大小為 f2 ∵μ 1=。mv12…… ③ C 由以上三式解得 W=mgR/2 說明： (1)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)動能定理求功，而應(yīng)用動能定理時初、末兩個狀態(tài)的動能又要根據(jù)圓周運動求得不能直接套用，這往往是該類題目的特點． (2)用動能定理求變力做功，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=Fscosα求出變力做功的值．此時可由其做功的結(jié)果 —— 動能的變化來求變?yōu)?F所做的功． 例 A和 B，它們相距 s，在 B右側(cè)距 B2s處有一深坑，如圖所示，現(xiàn)對 A施以瞬間沖量，使物體 A沿 A、 B連線以速度 v0開始向 B運動．為使 A與 B能發(fā)生碰撞，且碰撞之后又不會落入右側(cè)深坑中，物體 A、 B與水平面間的動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足什么條件？設(shè) A,B碰撞時間很短， A、B碰撞后不再分離． 解析 :A與 B相碰，則 22 001,.22vm v m g sgs????A和 B碰前速度 v1， 22101122m v m v m g s?? ? ?210 2v v gs???A與 B碰后共同速度 v2. mv1=2mv2, 22 1 011 222v v v g s?? ? ?AB不落入坑中 , 2212 2 2 ,2m v m g s???解得 2014vgs? ?綜上， μ應(yīng)滿足條件 22001 4 2vvg s g s???練習(xí) ，在光滑的水平面內(nèi)有兩個滑塊 A和 B，其質(zhì)量 mA＝ 6kg， mB=3kg，它們之間用一根輕細(xì)繩相連．開始時繩子完全松弛，兩滑塊靠在一起，現(xiàn)用了3N的水平恒力拉 A，使 A先起動，當(dāng)繩被瞬間繃直后，再拖動 B一起運動，在 A塊前進(jìn)了 0． 75 m時，兩滑塊共同前進(jìn)的速度 v=2/3m／ s，求連接兩滑塊的繩長． 解析：本題的關(guān)鍵在于“繩子瞬間繃直”時其張力可看成遠(yuǎn)大于外力 F，所以可認(rèn)為 A、 B組成的系統(tǒng)動量守恒．此過程相當(dāng)于完全非彈性碰撞，系統(tǒng)的機(jī)械能有損失． 根據(jù)題意，設(shè)繩長為 L，以繩子繃直前的滑塊 A為對象，由動能定理得 FL=189。如果對系統(tǒng)在全過程用動能定理，就會把這個負(fù)功漏掉。 解：本題的物理過程可以分為三個階段，在其中兩個階段中有機(jī)械能損失：子彈射穿木塊階段和木塊在臺面上滑行階段。假如第一次將小車固定；第二次小車可以在光滑水平面上運動。 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)恒力乙作用時間與恒力甲作用時間相同時，物體恰好回到原處，此時物體的動能為 32 J,則在整個過程中，恒力甲做的功等于 焦耳，恒力乙做的功等于 焦耳 . 解： 畫出運動示意圖如圖示：由牛頓定律和運動學(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 ， 機(jī)車已行駛 L的距離 ， 于是立即關(guān)閉發(fā)動機(jī)滑行 ． 設(shè)運動的阻力與質(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 ，它們的距離是多少 ？ 對末節(jié)車廂應(yīng)用動能定理 ， 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又整列車勻速運動時， 有 ，則可解得△ ．F = k M g s = MLM m說明 本題所求距離為兩個物體的位移之差 ， 需分別對各個物體應(yīng)用動能定理 ． 求解時也可假設(shè)中途脫節(jié)時 ， 司機(jī)若立即關(guān)閉發(fā)動機(jī) ， 則列車兩部分將停在同一地點 ． 現(xiàn)實際上是行駛了距離 L后才關(guān)閉發(fā)動機(jī) ， 此過程中牽引力做的功 ， 可看作用來補(bǔ)續(xù)前部分列車多行駛一段距離而 克服阻力所做的功，即 ： （ ） △ ，故△ ．FL = k M m g s s = MLM m才停止 ,則兩者距離 ?s= ,有 2022 havl?20221hm g vgl???????練習(xí) m的飛機(jī)以水平 v0飛離跑道后逐漸上升 ,若飛機(jī)在此過程中水平速度保持不變 ,同時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 ).今測得當(dāng)飛機(jī)在水平方向的位移為 L時 ,它的上升高度為 h,求 (1)飛機(jī)受到的升力大小 ?(2)從起飛到上升至 h高度的過程中升力所做的功及在高度 h處飛機(jī)的動能 ? 解析 (1)飛機(jī)水平速度不變 ,L= v0t,豎直方向的加速度恒定 ,h=189。 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，在不計空氣阻力的
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