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文档简介

1、三、功、功能关系3-1、功:注意恒力做功W=Flcos的适用条件和力F与位移l的夹角。变力做功应灵活变通,一般可用动能定理求解。对于只是方向总与速度方向相反但大小不变的阻力(变力)做的功,可用W=-F阻S路求解。3-1-1、如图所示,小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的地面上,在小物块沿斜面下滑的过程中斜面对小物块的作用力( )A 垂直于接触面,做功为零 B. 垂直于接触面,做功不为零 C. 不垂直于接触面,做功为零D. 不垂直于接触面,做功不为零 (答案:B)3-1-2、如图,以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的小球,空气阻力的大小恒为f,则小球从抛出点至回到出发点,空气阻力所做的功为多

2、大?重力所做的功多大? (答案:-mv0fmg+f2v0;0。先求出小球上升的最大高度为h,再由W=-F阻S路求出。)3-1-3、某人利用如图所示的装置,用100N的恒力F作用于不计质量的细绳的一端,将物体从水平面上的A点移到B点.已知1=30,237,h=1.5m,不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦。求绳的拉力对物体所做的功。 解答:绳对物体的拉力虽然大小不变,但方向不断变化,所以,不能直接根据W=Fscos求绳的拉力对物体做的功.由于不计绳与滑轮的质量及摩擦,所以恒力F做的功和绳的拉力对物体做的功相等.本题可以通过求恒力F所做的功求出绳的拉力对物体所做的功.由于恒力F作用在绳的端点,需先求出绳

3、的端点的位移s,再求恒力F的功.由几何关系知,绳的端点的位移为s=hsin30-hsin37=2h-53h=13F h=0.5m.在物体从A移到B的过程中,恒力F做的功为W=Fs=1000.5J=50J所以,绳的拉力对物体做的功为50J。3-1-4、如图所示,AB为1/4圆弧轨道,半径为0.8m,BC是水平轨道,长L=3m,BC处的摩擦系数为1/15,今有质量m=1kg的物体,自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。(答案:6J 用动能定理求解) 3-2、功率、机车的启动过程以恒定的加速度启动:(即为下面全过程) 以额定功率Pm启动:(即为下面第二行部分)

4、当P=P时=F阻+maF牵ma一定P=Fv牵a0,v即F牵一定t=v= 1a(F+ma).a阻vF牵=Pmva=F牵-F阻m当F牵=F阻,即a=0时P保持vm做匀速直线运动v达到最大值vm=m阻3-2-1、质量为m的物体,固定在水平面上、倾角为的光滑斜面顶端由静止滑下,经历时间t到达斜面底端,则物体在斜面底端时,重力的瞬时功率为 ;整个过程重力的平均功率为 。22 (答案:mg2tsin2;1mgtsin) 23-2-2、汽车质量为2t,发动机的额定功率为80kw,在平直公路上行驶的最大速度可达20m/s。现在汽车在该公路上以2m/s2的加速度由静止开始做匀加速度直线运动,若汽车受到的阻力是恒

5、定的,求:汽车所受到的阻力是多大?汽车匀加速过程可以维持多长时间?开始运动后的第3s末,汽车的瞬时功率为多大?(答案:410N;5s;4.810W)3-2-3、质量310kg的火车,在恒定的额定功率下由静止出发,运动中受到一个恒定不变的阻力作用,经过103s,行程1.2104m后达到最大速度20m/s,求列车的额定功率和它所受到的阻力。分析与解 列车的速度从零到最大是牵引力做功Pt,阻力做功-fs,由动能定理得Pt-fs=12mvm-0 2346在列车的速度达最大时,a=0 , Pm=fvmvm2(vmt-s)24解上两式得 列车受的阻力 f=7.510 N,列车的额定功率Pm=fvm=1.5

6、10 W 63-3、功能关系3-3-1、用同样的水平力分别沿光滑水平面和粗糙水平面推动同一个木块,都使它们移动相同的距离,两种情况下推力的功分别是W1、W2,木块最终获得的动能分别为Ek1、Ek2,则( )AW1=W2,Ek1=Ek2 BW1W2,Ek1Ek2CW1=W2,Ek1Ek2 DW1W2,Ek1=Ek2 (答案:C)3-3-2、m从高为H,长为s的斜面顶端以加速度a由静止起滑到底端时的速度为v,斜面倾角为,动摩擦因数为,则下滑过程克服摩擦力做功为( )AmgHmv/2 B(mgsinma)sCmgs cos DmgH (答案:ABC)3-3-3、车作匀加速运动,速度从零增加到V的过程

7、中发动机做功W1,从V增加到2V的过程中发动机做功W2,设牵引力和阻力恒定,则有 ( )A、W2=2W1 B、W2=3W1 C、W2=4W1 D、仅能判断W2W1 (答案:B)3-3-4、如图所示,物体在离斜面底端5m处由静止开始下滑,然后滑上由水平面上,若物体与斜面及水平面间的动摩擦因数均为0.4,斜面倾角为37,求物体能在水平面上滑行多远? (答案:)3-3-5、关于机械能是否守恒的叙述,正确的是( )A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B做变速运动的物体机械能可能守恒C外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D若只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒 (答案:BD) 3-3-6、在高为H的

8、桌面上以速度v水平抛出质量为m的物体,当物体落到距离地面高为h的A处,不计空气阻力,物体在A点的(以地面为参考平面)( )A动能为12mv122+mg(H-h) B重力势能为mg(H-h) 2C机械能为mv+mgh D机械能为12mv2 +mgH (答案:AD)3-3-7、沿水平方向以速度飞行的子弹,恰好能射穿竖直方向靠在一起固定着的四块完全相同的木板。子弹可视为质点,若子弹在木板中受到的阻力恒定不变,则子弹射穿第一块木板时的速度大小为( ) A. 23 B. 3 C. 32 D. 34(答案:C)3-3-8、质量为2kg的铁球从离地2m高处自由下落,陷入沙坑中2 cm深处,求沙子对铁球的平均

9、阻力。(答案:2020N)3-3-9、一质量为m的小球,用长为l的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从最低点P缓慢地移到Q点,如图所示,则在此过程中( )A小球受到的合力做功为mgl(1-cos)B拉力F的功为FlsinC重力势能的变化为 mgl(1-cos) PD水平力F做功使小球与地球组成的系统机械能变化了mgl(1-cos) (答案:CD)3-3-10、一质量为m的物体以a=2g的加速度竖直向下运动,则在此物体下降h高度的过程中,物体的()A重力势能减少了2mgh B动能增加了2mgh C机械能保持不变 D机械能增加了mgh (答案:BD)3-3-11、如图所示,木块静止在光滑水平桌

10、面上,一子弹平射入木块的深度为d时,子弹与木块相对静止,在子弹入射的过程中,木块沿桌面移动的距离为L,木块对子弹的平均阻力为f,那么在这一过程中( )A木块的机械能增量f LB子弹的机械能减少量为f(L+d)C系统的机械能减少量为f dD系统的机械能减少量为f(L+d) (答案:ABC)3-3-12、如图所示,质量m=2kg的小球,从距地面h=3.5m处的光滑斜轨道上由静止开始下滑,与斜轨道相接的是半径R=1 m的光滑圆轨道,如图所示,试求:小球滑至圆轨道顶点时对轨道的压力;小球应从多高范围内由静止滑 下才能使小球在圆环上做完整的圆周运动。(g=10m/s2)(答案:40N;h2.5m)3-3-12、在“验证机械能守恒定律”的实验中,已知打点计时器所用电源的频率为50Hz。查得当地的重力加速度为g9.80ms2,某同学选择了一条理想的纸带,用刻度尺测量时各计数点对应刻度尺的读数如图所示。图中O点是打点计时器打出的第一个点,A、B、C、D分别是每打两个点取出的计数点,则重物由O点运动到B点时(重物质量为m)求;(1)重力势能减小量为多少?(2)动能的增加量是多少?(3)根据计算的数据可得出什么结论?产生误差的主要原因是什么?解答(1)重力势能的减小量为:EP=mgh(2)重锤下落到B点时的速度为vB=于平均速度求解)重锤下落到B点时增加的动能为EkB=12mv2B OB=1.91

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