動(dòng)能機(jī)械能復(fù)習(xí)細(xì)料-wenkub.com
2025-05-09 00:11 本頁(yè)面
【正文】 那么，機(jī)車(chē)所增加的動(dòng)能全部消耗在機(jī)車(chē)相對(duì)末節(jié)車(chē)廂克服阻力做功之中，其阻力相對(duì)末節(jié)車(chē)廂所做的功為，故有方程成立。對(duì)車(chē)頭脫鉤后的全過(guò)程，依動(dòng)能定理列方程。隨著車(chē)的加速拖動(dòng)，重物上升，同時(shí)速度也不斷增加。求車(chē)由A移到B的過(guò)程中，繩Q端的拉力對(duì)物體做的功。開(kāi)始時(shí)，車(chē)在A點(diǎn)，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩繩長(zhǎng)為H。根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可確定兩個(gè)力的大小關(guān)系，然后利用動(dòng)能定理對(duì)全過(guò)程列式即可解。（2）初、末狀態(tài)動(dòng)能已知（）例2. 在光滑水平面上有一靜止的物體。1. 物體的初、末狀態(tài)已知，應(yīng)考慮應(yīng)用動(dòng)能定理（1）初、末狀態(tài)物體靜止（）例1. 一個(gè)物體從斜面上高h(yuǎn)處由靜止滑下并緊接著在水平面上滑行一段距離后停止，量得停止處對(duì)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)處的水平距離為s（如圖），不考慮物體滑至斜面底端的碰撞作用，并認(rèn)為斜面與水平面對(duì)物體的摩擦因數(shù)相同，求摩擦因數(shù)μ。的過(guò)程中，A球的動(dòng)能增加，重力勢(shì)能增加，即A球的機(jī)械能增加，因此B球的機(jī)械能減少，減少量等于A球機(jī)械能的增加量?，F(xiàn)使輕桿從水平狀態(tài)無(wú)初速度釋放，發(fā)現(xiàn)桿繞O沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)，則桿從釋放起轉(zhuǎn)動(dòng)90176。二. 物體、彈簧與地球組成的系統(tǒng)物體、彈簧與地球組成的系統(tǒng)中，若只有物體的重力和彈簧的彈力做功，其他力不做功或做功的代數(shù)和為零，彈簧的彈性勢(shì)能與物體機(jī)械能之間發(fā)生轉(zhuǎn)化，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒。取地面為零勢(shì)能參考平面，根據(jù)因此落地時(shí)小球的速度大小為：例2. 質(zhì)量相等的兩個(gè)小球A、B分別用懸線掛在等高的兩點(diǎn)，A球的懸線比B球的懸線長(zhǎng)，如圖1所示。在具體應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)主要有以下三個(gè)類(lèi)型：一. 單個(gè)物體與地球組成的系統(tǒng)研究單個(gè)物體與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒，首先應(yīng)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，分析各力的做功情況，若只有重力做功，其他力不做功或做功的代數(shù)和為零，則此系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 現(xiàn)用一水平力推動(dòng)物塊M 以速度v 向右勻速運(yùn)動(dòng)，使桿豎直向上運(yùn)動(dòng)。 現(xiàn)用力F 作用在它的下端，可以使它處于如圖2 所示的平衡狀態(tài)，此時(shí)下端B 與懸點(diǎn)A 的豎直高度差為h ，求懸點(diǎn)對(duì)鏈條的張力。對(duì)于都是做勻變速運(yùn)動(dòng)的連接體間物體，可以通過(guò)它們之間的位移關(guān)系，得出速度關(guān)系，進(jìn)而用動(dòng)能定理就能十分方便簡(jiǎn)捷求得各物體的加速度。 在滑輪的軸上固定了4 個(gè)長(zhǎng)為L(zhǎng) 分布均勻的輻條， 輻條的端點(diǎn)固定有質(zhì)量為m 的小球， 重物m1和m2 的運(yùn)動(dòng)是由于本身的重力產(chǎn)生的。 然而通過(guò)對(duì)比公式、虛擬過(guò)程及內(nèi)力特點(diǎn)，筆者探尋到動(dòng)能定理的一些特殊運(yùn)用，可有效快捷解決以上三方面的問(wèn)題。C選項(xiàng)中動(dòng)能最大時(shí)，速率最大，速率最大就意味著它的變化率為零，即a = 0，加速度為零，即合外力為零，由于合外力為mg－N，因此得mg =N，D選項(xiàng)中動(dòng)能為零，即速率為零，單方向運(yùn)動(dòng)時(shí)位移最大，即彈簧形變最大，也就是彈性勢(shì)能最大。分析問(wèn)題可以采用分析法和綜合法。速度為零時(shí)，恰是彈簧形變最大時(shí)，所以此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能最大，故D正確。當(dāng)彈力N等于重力mg時(shí)，a = 0加速停止，此時(shí)速度最大?！ 菊_解答】要確定金屬塊的動(dòng)能最大位置和動(dòng)能為零時(shí)的情況，就要分析它的運(yùn)動(dòng)全過(guò)程。故D正確。所以從金屬塊自由下落到第一次速度為零的過(guò)程中重力一直做正功，故A錯(cuò)。整個(gè)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài)，現(xiàn)施力將物體1緩慢地豎直上提，直到下面那個(gè)彈簧的下端剛脫離桌面，在此過(guò)程中，物體2的重力勢(shì)能增大了多少？物體1的重力勢(shì)能增大了多少？ 提示：此題隱含的條件很多，挖掘隱含條件是解題的前提。關(guān)鍵問(wèn)題是分清楚每一個(gè)過(guò)程。兩者加速度相同為g，之后鋼板被彈簧牽制，則其加速度大于g，所以與物塊分離，物塊以v豎直上拋。設(shè)v1為兩者碰撞后共同速mv0=2mv1 (2) 兩者以vl向下運(yùn)動(dòng)恰返回O點(diǎn)，說(shuō)明此位置速度為零。這樣有些人就返回用兩次勢(shì)能相等的結(jié)果，但并未清楚相等的含義。返回到O點(diǎn)速度不為零，設(shè)為V則：（3） 因?yàn)閙物塊與2m物塊在與鋼板接觸時(shí)，彈性勢(shì)能之比 2m物塊與鋼板一起過(guò)O點(diǎn)時(shí)，彈簧彈力為0，兩者有相同的加速度g。物塊從鋼板正對(duì)距離為3X0的A處自由落下，打在鋼板上并立刻與鋼板一起向下運(yùn)動(dòng)，但不粘連，它們到達(dá)最低點(diǎn)后又向上運(yùn)動(dòng)。其中隱含條件A剛好沒(méi)離B板，停在B板的左端，意為此時(shí)A，B無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)?，F(xiàn)以地面為參考系，給A和B以大小相同，方向相反的初速度，使A開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，B開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)，但最后A剛好沒(méi)有滑離B板。一般都要首先畫(huà)好運(yùn)動(dòng)草圖。系統(tǒng)水平方向不受外力，故水平方向動(dòng)量守恒。子彈打入木塊過(guò)程中，子彈動(dòng)能減少并不等于系統(tǒng)機(jī)械能減少量。據(jù)動(dòng)量守恒有mv0=（M＋m）v 解得v = mv0/(M+m) 子彈射入木塊過(guò)程中，摩擦力對(duì)子彈做負(fù)功 ?。?）系統(tǒng)損失的機(jī)械能 即為子彈損失的功能 錯(cuò)解①中錯(cuò)誤原因是對(duì)摩擦力對(duì)子彈做功的位移確定錯(cuò)誤。設(shè)子彈在木塊中所受阻力不變，大小為f，且子彈未射穿木塊。如圖39所示，桿對(duì)B球施的力對(duì)B球的做負(fù)功。所以B，C選項(xiàng)正確?！ 菊_解答】B球從水平位置下擺到最低點(diǎn)過(guò)程中，受重力和桿的作用力，桿的作用力方向待定。桿施力的方向并不總指向沿桿的方向，本題中就是如此?！ ⊥瑯拥览鞟球機(jī)械能守恒，B錯(cuò)誤，因?yàn)锳，B系統(tǒng)外力只有重力做功，系統(tǒng)機(jī)械能守恒。由于子彈射入木塊過(guò)程，發(fā)生巨烈的摩擦，有摩擦力做功，系統(tǒng)機(jī)械能減少，也不守恒，故B正確。 錯(cuò)解原因有兩個(gè)一是思維定勢(shì)，一見(jiàn)光滑面就認(rèn)為不受外力?，F(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作研究對(duì)象，則此系統(tǒng)在從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮到最短的過(guò)程中 [ ] A．動(dòng)量守恒，機(jī)械能守恒 B．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能不守恒 C．動(dòng)量守恒，機(jī)械能不守恒 D．動(dòng)量不守恒，機(jī)械能守恒 【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解：以子彈、木塊和彈簧為研究對(duì)象。故D正確。若是速度方向改變，則動(dòng)能不變。 【正確解答】本題正確選項(xiàng)為D。這時(shí)變化量都不為零。故B正確?！ ±?下列說(shuō)法正確的是 [ ] A．合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)做的功為零，則質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能、動(dòng)量都不變 B．合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)施的沖量不為零，則質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量必將改變，動(dòng)能也一定變 C．某質(zhì)點(diǎn)受到合力不為零，其動(dòng)量、動(dòng)能都改變 D．某質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量、動(dòng)能都改變，它所受到的合外力一定不為零。 【正確解答】上升過(guò)程中的解同錯(cuò)解。（見(jiàn)圖34所示） 例4 、以20m/s的初速度，從地面豎直向上拋出一物體，它上升的最大高度是18m。V可知v變化，F(xiàn)就會(huì)發(fā)生變化。在中學(xué)階段用功的定義式求功要求F是恒力?！ 惧e(cuò)解分析】錯(cuò)解：以列車(chē)為研究對(duì)象，水平方向受牽引力和阻力f。cosθ（θ為F，v的夾角）當(dāng)F，v有夾角時(shí)，應(yīng)注意從
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