物理必修二 機械能復(fù)習(xí)

1、功及計算從能量守恒來考慮，因為滑塊最終停下來了，所以滑塊的勢能通過摩擦力做功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能也可用動能定理考慮，重力做正功，摩擦力做負(fù)功，因動能變化量為零，所以這兩個功相等因力的方向始終和速度方向一致所以可以等效直線運動 如圖3-1，小物塊位于光滑斜面上，斜面位于光滑水平地面上，在小物塊沿斜面下滑的過程中，斜面對小物塊的作用力 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，做功為零D不垂直于接觸面，做功不為零【錯解分析】錯解：斜面對小物塊的作用力是支持力，應(yīng)與斜面垂直，因為支持力總與接觸面垂直， 所以支持力不做功。故A選項正確。 斜面固定時，物體沿斜面下滑時，支持力做功為零

2、。受此題影響，有些人不加思索選A。 這反映出對力做功的本質(zhì)不太理解，沒有從求功的根本方法來思考，是形成錯解的原因?！菊_解答】根據(jù)功的定義W=Fscos為了求斜面對小物塊的支持力所做的功，應(yīng)找到小物塊的位移。由于地面光滑，物塊與斜面體構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向不受外力，在水平方向系統(tǒng)動量守恒。初狀態(tài)系統(tǒng)水平方向動量為零，當(dāng)物塊有水平向左的動量時，斜面體必有水平向右的動量。由于mM，則斜面體水平位移小于物塊水平位移。根據(jù)圖3-2上關(guān)系可以確定支持力與物塊位移夾角大于90，則斜面對物塊做負(fù)功。應(yīng)選B。【小結(jié)】求解功的問題一般來說有兩條思路。一是可以從定義出發(fā)。二是可以用功能關(guān)系。如本題物塊從斜面上滑下來

3、時，減少的重力勢能轉(zhuǎn)化為物塊的動能和斜面的動能，物塊的機械能減少了，說明有外力對它做功。所以支持力做功。想一想勻加速運動公式有哪些功率物體m從傾角為的固定的光滑斜面由靜止開始下滑，斜面高為h，當(dāng)物體滑至斜面底端，重力做功的瞬時功率為 錯解一：因為斜面是光滑斜面，物體m受重力和支持。支持不做功，只有重力做功，所以機 械能守恒。設(shè)底端勢能為零，則有錯解二：物體沿斜面做v0 = 0的勻加速運動a = mgsina錯解一中錯誤的原因是沒有注意到瞬時功率P = Fvcos。只有Fv同向時，瞬時功率才能等于Fv， 而此題中重力與瞬時速度V不是同方向，所以瞬時功率、應(yīng)注意乘上F，v夾角的余弦值。 錯解二中錯

4、誤主要是對瞬時功率和平均功率的概念不清楚，將平均功率當(dāng)成瞬時功率。故選B。【正確解答】由于光滑斜面，物體m下滑過程中機械能守恒，滑至底F、v夾角為90，故C選項正確。【小結(jié)】 求解功率問題首先應(yīng)注意求解的是瞬時值還是平均值。如果求瞬時值應(yīng)注意普遍式P = Fvcos（為F，v的夾角）當(dāng)F，v有夾角時，應(yīng)注意從圖中標(biāo)明。如圖所示，是汽車牽引力F和車速倒數(shù) 的關(guān)系圖象，若汽車質(zhì)量為2103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則以下說法正確的是（ ） A汽車的額定功率為6104W B汽車運動過程中受到的阻力為6103N C汽車先做勻加速運動，然后再做勻速直線運動 D汽車做

5、勻加速運動時間是6s 功能關(guān)系 動能定理機械能守恒的應(yīng)用（2014上海嘉定區(qū)一模）如圖所示，由傾角45光滑斜面和半徑R的3/4光滑圓周組成的軌道固定在豎直平面內(nèi)，斜面和圓周之間有小圓弧平滑連接。一小球以一定的初速度釋放，始終貼著軌道內(nèi)側(cè)順時針轉(zhuǎn)動，則其通過斜面的時間最長可能是gR2gR2gR)222(gR)610( （B） （C） （D） （A）R4521要使小球通過斜面的時間最長，則進入斜面時的速度最小，也就是要求小球恰好能運動到圓周最高點時速度最小，也就是小球恰好能過最高點即滿足mg= 解得mv2=mgR由機械能守恒：解得進入斜面時速度由機械能守恒：解得離開斜面時速度Rmv22022121

6、mvmgRmvgRv3021221221mvmgRmvgRv51斜面長 通過斜面的時間最長是RL2gRvLt610 如圖所示，楔形木塊abc固定在水平面上，粗糙斜面ab和光滑斜面bc與水平面的夾角相同，頂角b處安裝一定滑輪，質(zhì)量分別為M、m(Mm)的滑塊，通過不可伸長的輕繩跨過定滑輪連接，輕繩與斜面平行，兩滑塊由靜止釋放后，沿斜面做勻加速運動，若不計滑輪的質(zhì)量和摩擦，在兩滑塊沿斜面運動的過程中( ) abcMmA兩滑塊組成的系統(tǒng)機械能守恒 Bm的機械能可能減小 C重力對M做的功大于M動能的增加 D兩滑塊組成的系統(tǒng)的機械能損失等于M克服摩擦力做的功 由于斜面ab粗糙，當(dāng)兩滑塊做勻加速運動時，M與

7、斜面之間存在滑動摩擦力，因此兩滑塊組成的系統(tǒng)機械能不守恒，故選項A錯誤；由于Mm，且斜面ab和bc與水平面的夾角相同，因此當(dāng)兩滑塊由靜止釋放后沿斜面運動時，必定是M下滑，m上滑，因此對m，除重力做功外，還有繩子的拉力做正功，因此m的機械能一定增加，故選項B錯誤；作為多項選擇題，至此已經(jīng)可知只可能選項C、D正確；對M，重力做正功，滑動摩擦力和繩子的拉力都在做負(fù)功，根據(jù)動能定理可知重力對M做的功一定大于M動能的增加，故選項C正確；對系統(tǒng)，只有重力、繩中張力和M與斜面之間的滑動摩擦力做功，由于繩不可伸長，且繩上的張力處處相等，因此繩對M做的負(fù)功與對m做的正功之和一定等于零，因此根據(jù)功能關(guān)系可知兩滑塊

8、組成的系統(tǒng)的機械能損失一定等于M克服摩擦力做的功，故選項D正確。 摩擦力做功的特點1.靜摩擦力做功的特點如圖5151，放在水平桌面上的物體A在水平拉力F的作用下未動，則桌面對A向左的靜摩擦力不做功，因為桌面在靜摩擦力的方向上沒有位移。如圖5152，A和B疊放在一起置于光滑水平桌面上，在拉力F的作用下，A和B一起向右加速運動，則B對A的靜摩擦力做負(fù)功，A對B的靜摩擦力做正功?？梢婌o摩擦力做功的特點是：FA5-15-1圖FAB5 15 2圖 （1）靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。（2）相互作用的一對靜摩擦力做功的代數(shù)和總等于零。（3）在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移（靜摩擦力起著傳遞機械能的作用），而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其它形式的能。2.滑動摩擦力做功的特點FA5153圖 如