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文檔簡介

1、專題五機械能機械能專題復習解題方法機械能方面的知識是高中物理重點內(nèi)容之一,對于功能”方面的問題分析常用方法歸納如下:一、四法”求力做的功要點提示:在計算功是一般有以下四種方法:1公式法:W F S cos ,注意F為恒力,S為相對地面的位移.或由公式 W=Pt求,不論力F是恒力還是變力,只涉和功率和時間,利用W=Pt來求2動能定理法:合外力的功等于物體的動能變化,W合外力=Ek3功能關系法:涉和多種能量形勢的情況,已知能量的變化,求某變力的功4機械能守恒法:從機械能發(fā)生變化原因列方程例1.汽車發(fā)動機的額定功率是60kW,汽車質(zhì)量是5t,當汽車在水平路面上行駛時,設汽車所受的阻力是車重的0.1倍

2、,若汽車從靜止開始保持以1m/s2的加速度作勻加速直線運動,取g=10m/s2.試問: 這一過程能維持多長時間? 在該過程中機車克服摩擦力做了多少功?分析:此類問題關鍵是發(fā)動機的功率是否達到額定功率,若在額定功率下起動,則一定是交加速運動,因為牽引力隨速度的增大而減小.求解時不能用勻變速運動的規(guī)律來解.特別注意勻加速起動時,牽引力恒定.當功率隨速度增至預定功率時的速度(勻加速結束時的速度),并不是車行的最大速度.此后,車仍要在額定功率下做加速度減小的加速運動.(這階段類同于額定功率起動)直至a=0時速度達到最大.解: 機車所受的滑動摩擦力為:f = 0.1G=0.1 >5000X10 =

3、 5000N設機車的牽引力為 F,由牛頓第二定律得:F-f= ma即: F=ma+f=5000 X1+5000= 10000N由P = Fv可得機車所能達到的最大速度:v=P/F=60000/10000 = 6m/s由v = at可得機車在這一過程維持的時間為:t=v/a=6/1 = 6 s下面通過幾種方法來求在該過程中機車克服摩擦力做的功:方法1.根據(jù)功的定義求11機車在此過程中通過的位移為:s -at2 - 1 62=18m22摩擦力做的功為: Wf=fs=5000 X8=90000J方法2 .根據(jù)動能定理求1 2由動能定理可得:Fs Wfmv2,21 2由此可得:WfFsmv221 2=

4、 10000 18 5000 6 =90000J2方法3 .根據(jù)能的轉化與守恒求機車的牽引力所做的功有兩個去向,一部分轉化為機車的動能,另一部分轉化為克服摩擦力做的功, 根據(jù)能的轉話與守恒可得 :1 2 1 2 1 2WfFs mv = Fs mv 10000 185000 6 =90000J方法4.根據(jù)公式W=Pt求在此過程中,機車所做的總功為:W=Pt=6000Q< 6=360000J根 據(jù) 能 的 轉 話 與 守 恒 可 得 :12 12 12Wf Pt mv2 = Pt mv23600005000 62 =90000J2 2 2點評:W = F scos是用來計算恒力的功,若是計

5、算變力作的功,常用的思維方法有:通過將變力轉化為恒力,再用W = Fscosa計算;根據(jù)功和能關系求變力的功.如根據(jù)勢能的變化求對應的力做的功,根據(jù)動能定理求變力做的功;根據(jù)功率恒定,求變力的功,W=Pt.。例2.如圖1所示,一個質(zhì)量 m=2kg的物體,受到與水平方向成37°角斜向上方的力圖1F1 =10N作用,在水平地面上移動的距離L=2m,物體與地面間的滑動摩擦力F2 =4.2N ,求外力對物體所做的總功。分析:物體物體的受力分析如圖2所示:物體受重力 G、支持力Fn、拉力F1和滑動摩擦力F2四個力的作用,在這四個力中解法1:四個力在水平方向的合力:F合=F1COS37°

6、; F2=3.8NW 合=F 合 L=3.8 忽=7.6J解法2:為別求各個力對物體做的功拉力F1對物體所做的功為 W1=F1L cos370=16J摩擦力F2對物體所做的功為 W2=F2L cos1800= -8.4J重力G和支持力Fn對物體不做功外力對物體所做的總功 W W,她 WG Wfn =16+(-8.4)=7.6J點評:求多個力做的總功的方法:一是先用平行四邊形定則求出合外力,再根據(jù)W= F合scos a計算功。a是合外力與位移 S間的夾角;二是先分別求各個外力的功:Wi = Fi scos a,W2=F2SCOS 2再求各個外力的功的代數(shù)和。即W=Wi+W2+W3+使用此方法時,

7、應特別注意各個力做功的正負此方法優(yōu)點是不用考慮各個力的作用時間,可同時,也可有先后。二、分析功能問題”的三把利劍(一)機械能守恒定律要點提示:機械能守恒定律的表達式一般有兩種:(1 )系統(tǒng)初態(tài)的總機械能Ei等于末態(tài)的總機械能E2 : Ei= E2 ,即mghi1 2mv12I2mgh2mv2 2(2)系統(tǒng)減少的總重力勢能等于系統(tǒng)增加的總動能,即-AE減=AE增 用式時,需規(guī)定零勢能面,用式時則不需要一般來說,單個物體(除地球外)機 械能守恒時用式,(用式也可),多個物體則一般用式。例3如圖3所示,質(zhì)量均為 m的小球A、B、C,用兩根長為I的輕繩相連,置于高為h的光滑水平面上,l> h,

8、A球剛跨過桌邊,若 A球、B球相繼下落 著地后均不再反彈,求 C球剛離開桌邊時的速度大小。分析:三個小球在下落過程中只有重力做功,則機械能守恒。本題可用機械能守恒定律的總量不變表達式E2=Ei和增量表達式 Ep=- AEk分別給出解答,以利于分析比較掌握其各自的特點.解法一:A、取地面為零勢能面,設 A球落地時速率為B、C三球組成的系統(tǒng)機械能守恒,有:3mghv1,從A球開始運動到落地的過程中,1 2 (3m)v1 2mgh2解得設B球落地時速率為v2,從A球落地后到 機械能守恒,有:B球落地的過程中,B、C兩球組成的系統(tǒng)(2m)v12 2mghmv; mgh 解得:2 2V2此速度就是C球離

9、開桌邊時的速度。這是從守恒的角度列式,分別寫出系統(tǒng)的初末狀態(tài)的動能和勢能,再列方程求解,這種思路清晰明了,簡單易行,需要注意的是能量要一一弄清,不能丟三落四。解法在A球落地的過程中,系統(tǒng)減少的勢能為AEp減=mgh ,系統(tǒng)增加的動能為1Ek增-(3m)v;,由機械能守恒定律得:21 2mgh(3 m) v12在B球落地的過程中,系統(tǒng)減少的勢能為AEp減=mgh ,系統(tǒng)增加的動能為1111Ek增-(2m)v;-(2m)v2,由機械能守恒定律得:mgh(2m)v;- (2m)vf2222這是從勢能和動能轉化的角度列式,思路也很清晰,需要注意的是勢能的減少或動能的增加是系統(tǒng)的,而不是某個物體的。點評

10、:應用機械能守恒定律列方程的兩條基本思路:(1 )守恒觀點:初態(tài)機械能等于末態(tài)機械能。即Ek1+Ep1=Ek2+Ep2; (2)轉化觀點:動能(或勢能)的減少量等于勢能 (或動能) 的增加量。即Ek1-Ek2=Ep2-Ep1或 Ep1-Ep2=Ek2-Ek1 ;另外在利用機械能守恒定律處理多過過 程的運動問題時,一定要找到前一個過程與緊更的下一過程的橋梁,這個橋梁就是前一個過程的末速度和緊更的下一過程的初速度。例3如圖4所示,AB為光滑的水平面,BC是傾角為a的足夠長的光滑斜面(斜面體固定不動)。AB、BC間用一小段光滑圓弧軌道相連。一條長為 軟鏈條開始時靜止的放在 ABC面上,其一端 D至B

11、的距離為自由釋放鏈條,則: 鏈條下滑過程中,系統(tǒng)的機械能是否守恒?簡述理由;鏈條的D端滑到B點時,鏈條的速率為多大?解:鏈條機械能守恒。因為斜面是光滑的,只有重力做功,符合機械能守恒的條件。D端剛剛滑到B點時,其狀態(tài)圖如圖 5所示。設鏈條質(zhì)量為能變化可認為是由L a段下降高度h引起的,h (寧 a) sin 寧sin而該部分的質(zhì)量為:m:始末狀態(tài)的重力勢即:即重力勢能變化量為:L aEp mghmgL a sin2L2 ;2L2amg sin因為軟鏈的初速度為零,所以有:Ek1 2mv2由機械能守恒定律 AEp減=AEk增得:L2: 2 amgsin1 :mv2即:v L(La)sin點評:象

12、液柱、繩、鏈條這類物體不能被看做質(zhì)點,由于發(fā)生形變,其重心位置對物體 來說,不是固定的,能否確定其重心的位置是解決這類問題的關鍵.此題初態(tài)的重心位置不在滑輪的頂點,由于滑輪很小,可視作對折來求重心,至于零勢能參考面可任意選取,但常以系統(tǒng)初或末態(tài)重心位置為參考面.(二)功能關系要點提示:功能關系的幾種具體表現(xiàn)形式和其應用如下:(1).合外力的功等于動能變化:W合外外=AEk,這就是動能定理對動能定理的理解要點: 動能定理的公式是標量式,v為物體相對于同一參照系的瞬時速度;適用于恒力做功,也適用于變力做功;力可以是各種性質(zhì)的力,既可以同時作用,也可以分段作用。只要求出在作用的過程中各力所做功的總和

13、即可;若物體運動過程中包含幾個不同的過程,應用動能定理時可以分段考慮,也可以將全過程視為一個整體來考慮例5如圖6所示,AB與CD為兩個對稱斜面,其上部足夠長,下部分別與一個光滑的 圓弧面的兩端相切,圓弧圓心角為120°半徑R為2.0m, 個物體在離弧底 E高度為h=3.0m處,以初速4.0m/s沿斜面運動。若物體與兩斜面的動摩擦因數(shù)為0.02,則物體在兩斜面上(不包括圓弧部分)一共能走多長路程?g=10m/s2。匚間往分析:由幾何知識可知,斜面的傾角為9=60° ,由于物體在斜面上所受到的滑動摩擦力 小于重力沿斜面的分力(卩mgco60°<mgsin60&#

14、176; ,所以物體不能停留在斜面上,物 體在斜面上滑動時,由于摩擦力做功,使物體的機械能逐漸減小,物體滑到斜面 上的高度逐漸降低,直到物體再也滑不到斜面上為止,最終物體將在解:設物體在斜面上運動的總路程為s,則滑動摩擦力所做的總功為復運動。對全過程由動能定理得:-卩mgscOsD°末狀態(tài)選為B (或C),此時物體速度為零,1 2mgh-R(1-cos60 )-(mgscos60 °0-2 mvo2解得物體在斜面上通過的總路程為s= 竺12R)g22V。= 2 10 (3.01.0)4.0=280m0.02 10點評:動能定理不僅適用于一個單一的運動過程,也適用于由幾個連續(xù)

15、進行的不同過程組成的全過程,當物體參與兩個以上的運動過程時,既可分階段分別列式計算求解,也可以對全過程列方程求解,且對全過程列方程更方便,簡單;若物體在外力F大小不變而方向改變的條件下作往復運動,此時公式中W合外力FS mv; mv0的S是指物體在F作用下通過的路程。(2) .非重力做的功與機械能的變化:W其=AE機, (W其表示除重力以外的其它力做的 功,AE機為變化的機械能),若W其=0而只有重力做功,就是機械能守恒定律了要點提示:重力之外的力做功過程是機械能和其他形式的能相互轉化的過程,重力之外的力做的功是機械能與其他形式的能量轉化的量度,即Wg外=E2-Ei。例6.如圖7所示,一長為I

16、的輕桿,其左端與右端分別固定著質(zhì)量都是m的A、B兩小球,桿可繞離左端L處的水平軸o無摩擦轉動。開始時,將桿拉至水平狀態(tài)。 求桿4由靜止釋放至 A球轉至最高點的過程中輕桿對 A球所做的功。分析:以A球為研究對象,A球轉至最高點的過程中,A球的重力勢能和動能都增加,所以OA桿對A球做正功,球 A機械能增加,A球增加的機械能等于桿對它做的功。解:設A球在最高點的速度為 Va,桿對A球做功為 WF,對A球應用動能定理有:1Wf mgl4一 mvA 0 2再以A、B兩球為系統(tǒng),由于該系統(tǒng)沒有發(fā)生機械能與其他形式能的轉化,所以A、BEkA Epa Ekb EpbeKa ePa eKb ePb組成的系統(tǒng)機械

17、能守恒。以B球達到的最低點所處的水平面為零勢能參考面,根據(jù)機械能2mg 3lmgl1 2 1 2 mvAmvB2 2由于A、B球的角速度總是相等的,所以有Vb=3va聯(lián)立式解得WF mgl10點評:本題中若單獨以 A球或B球為研究對象,那么在轉動的過程中,機械能是不守 恒的,因為桿對其中的任一個球都要做功;若以兩球為一個系統(tǒng)研究的話,系統(tǒng)內(nèi)只用重力 做功,因此系統(tǒng)的機械能是守恒的。(3) .彈力做功與彈性勢能的變化:Wn= - AEp彈簧.要點提示:當彈簧的彈力對外界做正功時,彈簧的彈性勢能減小,彈性勢能變成其他形式的能;當彈簧的彈力對外做負功時,彈簧的彈性勢能增大, 其他形式的能轉化為彈簧的

18、彈性勢能,這一點與重力做功跟重力勢能變化的關系相似。例7.如圖8所示,一個物體以速度 V0沖向與豎直墻壁相連的輕質(zhì)彈簧,墻壁和物體間的彈簧被物體壓縮,在此過程中以下說法正確的是()A. 物體對彈簧做的功與彈簧的壓縮量成正比B. 物體向墻壁運動相同的位移,彈力做的功不相等C. 彈力做正功,彈簧的彈性勢能減小D. 彈簧的彈力做負功,彈性勢能增加分析:物體在壓縮彈簧的過程中,彈力對物體做負功,彈簧的彈性勢能增加,物體的動能減少。解:由功的計算公式 W=FscosB知,恒力做功時,做功的多少與物體的位移成正比,而 彈簧對物體的彈力是一個變力F=kx,所以A選項不正確。彈簧開始被壓縮時彈力小,彈力做的功

19、也少,彈簧的壓縮量變大時,物體移動相同的距離做的功多,故B正確。物體壓縮彈簧的過程,彈簧的彈力與彈力作用點的位移方向相反,所以彈力做負功,彈簧的壓縮量增大,彈性勢能增大,故 C選項錯誤,D選項正確。答案:B、D點評:在分析彈簧彈力做功的問題時,除了明確彈力的功與彈性勢能的變化關系外,還要明確彈簧的彈力在做功過程中是一個變力做功的過程。(4) .摩擦力總功與系統(tǒng)內(nèi)能的增加:f s=Q . (s是兩個接觸面相對滑動的距離或相對路程.)要點提示:一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和必不為零,且等于滑動摩擦力的大小與兩物體 間相對位移的乘積,即 E fs相對,所以系統(tǒng)因摩擦而損失的機械能等于滑動摩擦力的大小與兩

20、物體間的相對位移的乘積,這就是摩擦力做的功,也是系統(tǒng)內(nèi)能的增加:f s=Q。當物體做往復運動時公式 f s=Q中的s是指兩物體之間的相對路出。例7如圖9所示,質(zhì)量為 m的小鐵塊A以水平速度vo沖上質(zhì)量為M、長為丨、置于光11,此時木板一圖9滑水平面C上的木板B,正好不從木板上掉下,已知A、B間的動摩擦因數(shù)為對地位移為s,求這一過程中:(1) 木板增加的動能;(2) 小鐵塊減少的動能;系統(tǒng)機械能的減少量;(4)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量分析:在此過程中A和B所受摩擦力分別為fi、f2,且fi=f2= i mg A在fi的作用下做勻減速直線運動,B在f2的作用下做勻加速直線運動;當A滑動到樣的速度v,就正好不

21、掉下設此時B的位移為s,則A的位移為 解:(1 )對B根據(jù)動能定理得:mgs - Mv20從上式可知B增加的動能為:AEb= i mgs這就是摩擦力f2對B做的功:Wf2= AEKb = i mgs(2)滑動摩擦力f1對小鐵塊A做負功,根據(jù)動能定理得可得:即小鐵塊減少的動能為1 2 1 2 Ekamv。mv2 2mg(s l)即 Eka mg(s l)上式為摩擦力對校鐵塊做的功:Wf1Ekamg(s I) 111(3)系統(tǒng)機械能的減少量: E - mv02- mv2- Mv2 mgl2 2 2(4)m、M相對位移為I ,根據(jù)能的轉化與守恒可知系統(tǒng)減少的動能轉化為系統(tǒng)產(chǎn)生的 熱量: Q=卩mgs

22、l點評:由兩式可以看出一對滑動摩擦力做功的代數(shù)和必不為零,且等于滑動摩擦力的大小與兩物體間的相對位移的乘積;系統(tǒng)機械能的減少剛好等于滑動摩擦力與它們之間相對位移的乘積,也等于系統(tǒng)之間產(chǎn)生的熱量。(三)能量的轉化與守恒定律要點提示:能量的轉化與守恒定律應從下面兩方面去理解:(1)某種形式的能減少,一定存在其它形式的能增加,且減少量和增加量一定相等;(2)某個物體的能量減少,一定存在其它物體的能量增加,且減少量和增加量一定相 等。以上兩點也是我們列能量守恒定律方程式的兩條基本思路例8如圖11所示,A B和CD為半徑為R的1/4圓弧形光滑軌道,B C為一段長為L 的水平軌道質(zhì)量為 m的物塊從軌道A端

23、由靜止釋放,若物體與水平軌道 因數(shù)為卩,以物塊和軌道為一個系統(tǒng),則系統(tǒng)最后獲得的內(nèi)能為()A . 2mgRB. mgRC. mg L D . 0分析:物塊在圓弧部分沒有能量消耗,只用在水平方向由于摩擦力做功使物塊的能量減少,使得物體開始的能量最后全部轉化為內(nèi)能.這個過程滿足能量轉化與守恒定律。解:物塊在光滑的圓弧軌道 AB、CD兩段機械能守恒,在 BC段由于摩擦力的存在,使 物塊的動能轉化為內(nèi)能,最后物塊將停在 BC段上.物體開始的能量為 mgR,最后這部分能 量全部轉化為內(nèi)能 Q.根據(jù)能量的轉化與守恒定律有: Q=mgR。答案:B.評點:用能量守恒定律解題的關鍵是: 確定研究的對象和范圍,

24、分析在研究的過程中 有多少種不同形式的能發(fā)生變化;找出減少的能并求總的減少量AE減,找出增加的能并求總的增加量 AE增;由能量守恒列式, AE減=AE增。、經(jīng)典再現(xiàn)(一)、功的定義和是否做功的判斷1運動員在百米賽跑中,主要有起跑加速、途中勻速和沖刺三個階段,運動員的腳和地面間 不會發(fā)生相對滑動,以下說法正確的是()cA. 加速階段地面對人的摩擦力做正功,人的動能增加B. 勻速階段人做正功,地面對人的摩擦力做負功,人的動能不變C由于人的腳與地面間不發(fā)生相對滑動,所以不論加速還是勻速,地面對人的摩擦力始終不對人做功D.無論加速還是勻速階段,地面對人的摩擦力始終做負功2.某人從一樓勻速率上到三樓的過

25、程中,下述說法正確的是cdA 地板對人的支持力做功等于人的重力勢能的增加B 地板對人的支持力做功等于人的機械能的增加C .地板對人做的功為零D 人克服重力做的功等于其重力勢能的增加3如圖所示,木板 OA水平放置,長為 L,在A處放置一個質(zhì)量為 m的物體,現(xiàn)饒 0點緩 慢抬高到A'端,直到當木板轉到與水平面成角時停止轉動,這時物體受到一個微小的干擾便開始緩慢勻速下滑,物體又回到0點靜止,在整個過程中:()ac0二AA. 支持力對物體做的總功為mgLsinB. 摩擦力力對物體做的總功為零C. 木板對物體做的總功為零D. 木板對物體做的總功不為零4如圖所示,物體 A的質(zhì)量為m,A的右端連接一

26、個輕彈簧,彈簧原長為L。,勁度系數(shù)為k,物體A靜止在粗糙的水平面上,與地面的動摩擦因數(shù)為,A與地面間的最大靜摩擦力可以按滑動摩擦力計算,?,F(xiàn)將彈簧的右端點E緩慢的向右拉動,使E點向右移動,移 動的距離為L,此時,物體A也已在地面上移動了一段距離,則下列說法正確的是 (d )A. 拉彈簧的力對系統(tǒng)作功為mgLE. 系統(tǒng)的內(nèi)能增加mgLAC. 系統(tǒng)的機械能增加mgLBD. 系統(tǒng)增加的機械能與增加的內(nèi)能之和小于mgL5長度為L,質(zhì)量為M的木板,放在光滑的水平地面上,另有一質(zhì)量為 小物塊,通過一根不計質(zhì)量的輕繩繞過定滑輪與 摩擦因數(shù)為 拉力做功為(A .1C -2mgm,可視為質(zhì)點的M相連,如圖所示,

27、小木塊與木板間的動,開始時木塊在木板左端,現(xiàn)用水平向右的力將 m向右勻速拉到木板的右端,)B 2 mgLmgLD (M+ m)gLmf FM(二)正功、負功的判斷,6如圖所示,一物體在水平恒力作用下沿光滑水平面做曲線運動,當物體從 點時,其速度方向恰好改變了 90°,則物體從M點到N點的運動過程中, A.不斷增大E.不斷減小C. 先減小后增大D. 先增大后減小7.如圖,站在汽車上的人用手推車的力為(人與車始終保持相對靜止)A、當車勻速運動時,B、當車加速運動時,C、當車減速運動時,M點運動到N 物體的動能將(c )f ,VNNF,腳對車向后的摩擦力為,下列說法中正確的是 acF和f對

28、車做功的代數(shù)和為零F和f對車做的總功為負功F和f對車做的總功為正功當車向前運動時o-oD、不管車做何種運動,F(xiàn)和f對車做功的總功率都為零(三)、功能關系&如圖所示,由理想電動機帶動的傳送帶以速度v保持水平方向的 勻速轉動,傳送帶把A處的無初速度放入的一個工件(其質(zhì)量為m) 運送到B處°A、B之間的距離為L(L足夠長) 送完這樣一個工件多消耗的電能為(d)1 2A. mgL B. mgL+ mv21 2C. 一 mv2D. mv。那么該電動機每傳B9.如圖所示,一輕彈簧左端固定在長木板M的左端,右端與小木塊m相連,且m、M和M 與地面間接觸光滑。開始時,m與M均靜止,現(xiàn)同時對m

29、、M施加等大反向的水平恒力F 和F 2。在兩物體開始運動以后的整個運動過程中,對m、M和彈簧組成的系統(tǒng)(整個過程彈簧形變不超過其彈性限度)A. 由于FB. 由于FC. 由于FD. 當彈簧彈力大小與F2。在兩物體開始運動以后的整個運動過程中,正確的說法是(d )i、F 2等大反向,故系統(tǒng)機械能守恒i、F 2分別對m、M做正功,故系統(tǒng)的動能不斷增加i、F 2分別對m、M做正功,故系統(tǒng)的機械能不斷增加i、F 2大小相等時,m、M的動能最大10.如圖所示,固定在地面上的半圓軌道直徑ab水平,質(zhì)點P從a點正上方高H處自由下落再經(jīng)過軌道a點沖出時,能上升的最大高度h為(d2HHA. h=-B. h=33H

30、H 2HC. hvD.v hv-333落,經(jīng)過軌道后從 b點沖出豎直上拋,上升的最大高度為11.如圖所示,在傾角為 的斜面上第一次用平行于斜面向上的恒力F向上拉物體,第二次用平行于斜面向下同樣大小的恒力 F向下拉同一物體,物體沿斜面移動的距離兩次均為s.則兩次拉動過程中( abd )A. 物體重力勢能變化的絕對值相同B. 物體機械能的增量相同C. 物體動能的增量相同D. 產(chǎn)生的熱量相同12木塊在水平恒定的拉力F作用下,由靜止開始在水平路面上前進s,隨即撤銷此恒定的拉力,接著又前進了2s才停下來。設運動全過程中路面情況相同,則木塊在運動中獲得動Fs2能的最大值為(C. Fs13如圖所示,質(zhì)量為

31、M、長度為I的小車靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)放在小車的最左端,用水平恒力F作用在小物塊上,使物塊從靜止開始做勻加速直線運動,物塊和小車之間的摩擦力為f。物塊滑到小車的最右端時,小車運動的距離為m|Ef FM 45_s,在這個過程中,以下結論正確的是( abc )A. 物塊到達小車最右端時具有的動能為(F-f) (l+s)B. 物塊到達小車最右端時,小車具有的動能為fsC. 物塊克服摩擦力所做的功為f (l+s)D .物塊和小車增加的機械能為Fs14如圖所示,一塊長木板 B放在光滑水平地面上。在 B上放一個木塊 A,現(xiàn)以恒定的水平 力F拉B。由于A、B間摩擦力的作用,A

32、將在B上滑動,以地面為參照物,A、B都向前移動一段距離, 在此過程中(bdA .外力F做功等于系統(tǒng)動能增量B . B對A的摩擦力所做的功等于 A的動能增量C. A對B的摩擦力所做的功等于 B對A的摩擦力所做的功D外力F對B所做的功等于B的動能增量與B克服摩擦力所做功之和(四) 、計算題1. 如圖所示,質(zhì)量M= 8.0 kg的小車放在光滑的水平面上,給小車施加一水平向右的恒力F=8.0N。當向右運動到速度達到 v=1.5m/s時,有一物塊以水平向左的初速度vo=1. 0 m/s滑上小車的右端。小物塊的質(zhì)量m=2.0kg,物塊與小車表面的動摩擦因數(shù)=0.20。設小車足夠長,重力加速度 g取10m/s2 o求:(1) 物塊從滑上小車開始,經(jīng)過多長時間速度減小為零;(2) 物塊在小車上相對小車滑動的過程中,物塊相對地面的位移;(3) 物塊在小車上相對小車滑動的過程中,小車和物塊組成的系統(tǒng)機械能變化了多少?1.(1)0.5s(2)1.11m(3)17.22J提示:系統(tǒng)增加的機械能等于增加的動能,即E=W=Ek解析:(1)由牛頓第二定律得:mg=ma1v0=a1t1 聯(lián)立得:t1 = 0.5s(2 )小車的加速度為a2,F-mg =Ma2a1t2= v+a2(t1+t2)7 得 t2= 6s在t1內(nèi)物塊位移S1 =在t2內(nèi)物塊位移S2 =1 2= 0.25m21 2 at = 1.36m

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