功能關(guān)系能量守恒定律-在線瀏覽
2025-07-15 14:07本頁面
【正文】 直狀態(tài) .現(xiàn)用恒 定的水平外力 F作用于彈簧右端 , 在向右移動一段距離的過程中 ,拉力 F做了 10 J的功 . 上述過程中 ( ) 10 J 10 J 10 J 解析 拉力 F做功既增加了彈性勢能 ,還增加了滑塊 的動能 ,A、 B錯誤 。江蘇高考 )如圖 5－ 4－ 7所示，兩質(zhì)量相等的物塊 A、 B通過一輕質(zhì)彈簧連接， B足夠長、放置在水平面上，所有接觸面均光滑．彈簧開始時處于原長，運動過程中始終處在彈性限度內(nèi)．在物塊 A上施加一個水平恒力， A、 B從靜止開始運動到第一次速度相等的過程中，下列說法中正確的有 ( ) A．當 A、 B加速度相等時，系統(tǒng)的機械能最大 B．當 A、 B加速度相等時， A、 B的速度差最大 C．當 A、 B的速度相等時， A的速度達到最大 D．當 A、 B的速度相等時，彈簧的彈性勢能最大 【 解析 】 (a) 對 A、 B在水平方向受力分析如圖 (a)， F1為彈簧的拉力；當加速度大小相同為 a時，對 A有 F－ F1＝ ma，對 B (b) 有 F1＝ ma ，得 F1＝F2. 在整個過程中 A 的合力 ( 加速度 ) 一直減小而 B的合力 ( 加速度 ) 一直增大，在達到共同加速度之前 A 的合力 ( 加速度 ) 一直大于 B 的合力 ( 加速度 ) ，之后 A 的合力 ( 加速度 ) 一直小于 B 的合力 ( 加速度 ) ．兩物體運動的 v － t 圖象如圖 (b) ， t1時刻，兩物體加速度相等，斜率相同，速度差最大，選項 B 對； t2時刻兩物體的速度相等， A 速度達到最大值，兩實線之間圍成的面積有最大值即兩物體的相對位移最大，彈簧被拉到最長，彈性勢能最大，選項 C 、 D 均對；除重力和彈簧彈力外其他力對系統(tǒng)做正功，系統(tǒng)機械能增加， t1時刻之后拉力依然做正功，即加速度相等時，系統(tǒng)機械能并非最大值，選項 A 錯． 【 答案 】 BCD 題型 2 能量守恒定律的應(yīng)用 如圖 2所示 ,A、 B、 C質(zhì)量分別 為 mA= kg,mB= kg,mC= kg, B為套在細繩上的圓環(huán) ,A與水平桌面 的動摩擦因數(shù) μ =,另一圓環(huán) D固定 在桌邊 ,離地面高 h2= m,當 B、 C從 靜止下降 h1= m,C穿環(huán)而過 ,B被 D擋住 ,不計 繩子質(zhì)量和滑輪的摩擦 ,取 g=10 m/s2,若開始時 A 離桌邊足夠遠 .試求 : (1)物體 C穿環(huán)瞬間的速度 . (2)物體 C能否到達地面 ?如果能到達地面 ,其速 度多大 ? 【 例 2】圖 2 思維導(dǎo)圖 解析 (1)由能量守恒定律得 (mB+mC)gh1= (mA+mB+mC)v12+μ mAg 的光滑斜面的 下端有一水平傳送帶 ,傳送帶正以 6 m/s的速度運 動 ,運動方向如圖所示 .一個質(zhì)量為 2 kg的物體 (物 體可以視為質(zhì)點 ),從 h= m高處由靜止沿斜面下 滑 ,物體經(jīng)過 A點時 ,不管是從斜面到傳送帶還是從 傳送帶到斜面 ,都不計其動能損失 .物體與傳送帶間 的動摩擦因數(shù)為 ,物體向左最多能滑到傳送帶左 右兩端 AB的中點處 ,重力加速度 g=10 m/s2,則 : 圖 3 (1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長時間 ? (2)傳送帶左右兩端 AB間的距離 l至少為多少 ? (3)上述過程中物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱 為多少 ? (4)物體隨傳送帶向右運動 ,最后沿斜面上滑的最大高 度 h′ 為多少 ? 解析 (1) 可得 t= s. (2)由能的轉(zhuǎn)化和守恒得 : 2,s i n,s i n2athmamg ?? ?.,2 ?? llmgm g h ?(3)此過程中 ,物體與傳送帶間的相對位移 x相 = +v帶 x相 , 以上三式可聯(lián)立得 Q=160 J. (4)物體隨傳送帶向右勻加速 ,當速度為 v帶 =6 m/s時 向右的位移為 x,則 μ mgx= mv帶 2, 即物體在到達 A點前速度與傳送帶相等 ,最后以 v帶 = 6 m/s的速度沖上斜面 ,由 mv帶 2=mgh′, 得 h′= m. 答案 (1) s (2) m (3)160 J (4) m 21 21212 gtl ??21 ,lx ??21題型 3 功能關(guān)系在傳送帶類問題中的應(yīng)用 飛機場上運送行李的裝置為 一水平放置的環(huán)形傳送帶 ,傳送帶 的總質(zhì)量為 M,其俯視圖如圖 4所示 . 現(xiàn)開啟電動機 ,傳送帶達到穩(wěn)定運 行的速度 v后 ,將行李依次輕輕放到傳送帶上 .若有 n件質(zhì)量均為 m的行李需通過傳送帶運送給旅客 . 假設(shè)在轉(zhuǎn)彎處行李與傳送帶無相對滑動 ,忽略皮 帶輪、電動機損失的能量 .求從電動機開啟 ,到運 送完行李需要消耗的電能為多少 ? 【 例 3】圖 4 【 規(guī)律總結(jié) 】 傳送帶在日常生活和生產(chǎn)中應(yīng)用非常廣泛，近幾年高考中與傳送帶運動相聯(lián)系的問題也多次出現(xiàn)．傳送帶上的物體因其受到的摩擦力的大小和方向具有不確定性，往往導(dǎo)致物體的運動有兩個或兩個以上的過程 (本題屬臨界問題，只有一個過程 )，因此要對各個過程進行做功和能量轉(zhuǎn)化問題分析然后根據(jù)題目條件求解． 解析 設(shè)行李與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 μ ,則傳 送帶與行李間由于摩擦產(chǎn)生的總熱量 Q=nμ mgΔ l ① 由運動學(xué)公式得 : ② 又 v=μ gt ③ 聯(lián)立解得 : ④ 由能量守恒得 : ⑤ 所以 ⑥ 答案 22vtvtvtlll ??????行傳221 nmvQ ?22212
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1