Transcript 高一物理功和能
求功三思路 ⑴用功的公式 W FS cos ⑵由功率定义式 W P t ⑶由功能关系推算 ※外力（可以是重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力或其它力）做 的总功量度动能的变化： W E ※重力功量度重力势能的变化： kt Ek 0 动能定理 WG E pg 0 E pgt 势能定理 ※弹力功量度弹性势能的变化： WQ E pq 0 E pqt ※非重力弹力功量度机械能的变化： W非 ※非重力弹力功=0时机械能守恒： Et E0 0 Et E0 功能原理 F 60 M 60 3 3 W FS cos 50 1 2 J 2 2 =75J 问题 某人用F=100N的恒力，通过 定滑轮将物体M拉上斜面，如图所示. 恒力F的方向与斜面成60°若物体沿斜 面运动了1m,则人所做的功为 150 ________J. F 60 M θ v1 v2 F2 F1 如图所示，一物体在水平力F1作用下在水 平面上作速度为v P=Fv 1的匀速运动，F 1的功率为 F1 F1 P0 ， 若该物体在斜向上的力F2作用下，在同 F地 F地 的功 F2可能 一水平面上作速度为v 的匀速运动，F 2 2 率也为P0，则下列说法中正确的是 小于F1 mg （A） F2可能小于F1 ， v1不可能小于v2 mg因F2cosα<F1 （B） F2可能小于F1 ， v1一定小于v2 （C） F2不可能小于F1 ， v1不可能小于v2 故v12， > vv11一定小于v2 （D） F2不可能小于F 额定功率P0 定功率加速,所受阻力f 定功率减速,所受阻力f / / 定牵引力F加速,加速度a v v v vm vn vm vn vm t t O O vm P0 f vn P0 f t O vm P0 P0 F f ma 题目 一辆汽车质量为3 t，发动机额 定功率90 kW，在一条水平公路上行驶时 能达到的最大速度为25 m/s，求：⑴它在 运动中受到的阻力（恒定）是多大？⑵ 若汽车从静止开始以a=0.8 m/s2的加速度 做匀加速运动，它能保持加速的时间有 多长？⑶若车所受阻力与重力成正比， 此车在装上2×103 kg货物后额定功率保 持不变，它在这条公路上行驶1 h，最多 能走多远？ 由动能定理 由功能原理 则有 W ( f mg sin )s E W 非 fs E Ek 2 E2 s2 Ek 1 E1 s1 s2 s１ F合 E k 1 E k 2 W E1 E 2 W非 F非 θ k 解： 设物体从底端上行至最高点， 阻力功为W非，有 105 J 问题150具有150J初动能的一物体从倾角 100 W非 45 J 为θ的斜面底端沿斜面向上作匀减速运动， 42 J 30 W非 当它的动能减少100J时，机械能损失了30J， 最高点物体机械能表现为势能E p,对这一过程， 根据功能原理： 物体继续上升至最高位置时，它的重力势 能增加了___________；然后物体又沿斜面 W非 Ek 0 E p E p 105 J 下滑回至出发点并与一垂直斜面的挡板碰 返回底端时 W E E Ek1 60 J 非 p k1 撞，无能量损失，物体又沿斜面向上运动， 100 60 物体第二次上升过程中重力势能增加的最 再次上行至最高处，阻力功由 W非1 18J 30 W非1 大值是___________J. 则由动能定理：W非1 Ek 1 E p1 E p 42 J 问题 如图所示,在斜面上B点以40J的初 动能下滑,经过A点时动能减少10J，机械能 损失了30J，到达斜面底端时刚好停止运动, 现让该物体从斜面底端沿斜面上滑,要能到 达B点,则物体的初动能至少为__________J. 200 J B A 问题 质量为m的物体沿高h的斜面下 滑，停止在与斜面顶点的水平距离为S处， 若接触面动摩擦因数处处相同，证明： 摩擦力的功大小 Wf=mgh；动摩擦因数 μ=h/S． f 证明⑴——由动能定理 mgh W f 0 0, h mg f1 Wf=mgh 证明⑴——由动能定理 S h mg h mg cos mg S hcot 0 0 sin h s W f mgh 由 h W f mgS s 一个有用的推论 物体沿斜面下滑时克服摩擦力做的 功大小相当于同一物体沿同样摩擦因数 的水平投影面运动时摩擦力的功. 题目 如图所示，物体从左边斜面上A处无初速 滑下，沿轨道一直滑到右边斜面上的B点停止，设摩 擦系数处处相同，转角处撞击不计，AB连线与水平 tan 成θ角，则物体与接触面间的动摩擦因数为_____． A B H S 由动能定理： mgH mgS 0 0, H tan S θ 解： 题目 如图所示，AB和CD是两个斜面，其上部足够长， 120 下部分别与一个光滑的圆弧面相切，圆弧的圆心角为 ，半 径R=2.0 m，一物体在离圆弧最低点h=3.0 m处以速度v0=4.0 m/s 沿斜面向下运动，若物体与斜面间动摩擦因数为μ=0.02，求物 体在AB和CD斜面上（除圆弧）总共能经历多长路程？ 解： 物体最终不能离开圆弧而在BC 间往复，机械能守恒为mgR/2,由 几何关系知D与C(B)的高度差 H 2.0 m 对物体，从以初速度下滑到在 BC间往复，机械能变为mgR/2, 由动能定理 D A 1 2 mgH mgS sin60 0 mv0 2 S 280 m O 120 B C 题目 一封闭的弯曲的玻璃管处于竖直平面内，其中充 满某种液体，内有一块密度为液体密度一半的木块，从管的 A端由静止开始运动。木块和管壁间的动摩擦因数μ=0.5，管 两臂长AB=BC=L=2 m，顶端B处为一小段光滑圆弧，两臂与 水平面成α=37°角，如图所示，求：⑴木块从A到达B点的 速率；⑵木块从开始运动到最终静止经过的路程。 B A C 解： ⑴木块所受浮力F浮=2mg,管壁支持力 FN F浮 mg cos mg cos 由动能定理 1 mg L sin mg L cos mvB2 2 vB 2 gl sin cos 2 2m/s ⑵木块最终应停止在B处，由动能定理 2mg L sin mgL sin mg L cos 0 S 3m 题目 一传送装置示意如图，其中传送带经过AB区域时是 解： 到达D处的货箱速度为 水平的，经过BC区域时变为圆弧形（圆弧由光滑模板形成， N 1 L v 未画出），经过CD区域时是倾斜的，AB和CD都与BC相 T 切．现将大量的质量均为m的小货箱一个一个在A处放到传送 应用动能定理： 带上，放置时初速度为零，经传送带运送到D处，D和A的高度 差为h．稳定工作时传送带速度不变，CD段上各箱等距排列， 2 N 1 L 相邻两箱的距离为L．每个箱子在A处投放后，在到达B之前已 1 W机 Nmgh W摩 W摩 Nm 经相对于传送带静止，且以后也不再滑动（忽略经BC段时的 2 T 微小滑动）．已知在一段相当长时间T内共运送小货箱的数目 其中W摩可对每个放上水平带 为N．这装置由电动机带动，传送带与轮子间无相对滑动，不 后的木箱运用动能定理： 计轮轴处的摩擦．求电动机的平均输出功率 W摩 N 1 L 1 Nm 2 2 T W摩 由上解得： W机 2 2 2 N 1 L Nm gh 2 T 题目 如图所示，固定的斜面倾角45° ，在其顶端装有小定滑轮O，细绳的一端与 水平面上的滑块A连接，此绳跨过定滑轮O 后于另一端系一物体B，其质量与A相等． 斜面高h，滑轮及绳质量不计，不计一切摩 擦，先用手使A静止在图示位置，此时绳与 水平面夹角为30°，放手后当滑块抵达斜 O 面底端时的速度大小是多少？ B A 30° 45° h