专题四功和能功能关系在力学中应用.ppt

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1、专题四功和能功能关系在力学中的应用质量ｍ＝3kg的物体，在水平力F＝6Ｎ的作用下，在光滑的水平面上从静止开始运动，运动时间ｔ＝3s，求：（1）力F在ｔ＝3s内对物体所做的功。（2）力F在ｔ＝3s内对物体所做功的功率。（3）在3s末力F对物体做功的功率。54J18W36W功和能功功：W=FScos（只适用恒力的功）功率:能动能：势能：Ep′=1/2kx2机械能：E=EP+Ep′+EK一、功和能例1.从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H。设空气阻力F阻恒定。则对于小球的整个上升过程，下列说法错误的是()A.小球动能减少了mgHB.小

2、球机械能减少了F阻HC.小球重力势能增加了mgHD.小球的加速度大于重力加速度A重力做功弹簧弹力做功一对滑动摩擦力做功除重力和弹簧弹力之外其他力做功W其它合力做功W=W1+W2+…动能的变化△EK重力势能的变化△EP弹性势能的变化△EP机械能的变化△E系统内能的变化ＱW合＝△EKWG＝－△EPWF＝－△EP，W其它＝△E机W克f＝fS相对＝Q二.功能关系——功是能量转化的量度练1.一个小滑块放在斜面上，用力F沿斜面向下拉小滑块，小滑块沿斜面运动了一段距离。若已知在这个过程中，拉力F做功的绝对值为A，斜面对滑块做功的绝对值为B，重力做功的绝对值为C,空

3、气阻力做功的绝对值为D，则小滑块动能的改变量等于，滑块重力势能的改变量等于_,滑块机械能的改变量为——-----。A-B+C-D-CA-B-D例2.如图所示在竖直平面内的轻质圆盘半径为R，圆心O处有一光滑水平固定轴。在盘的边缘A处固定一个小球，OA的连线水平。在O点的正下方离O点R/2处固定一个小球B，两小球的质量均为m。静止释放此系统让其自由转动，问：（1）当A转到最低点时两小球的重力势能之和减少了多少？（2）A球转到最低点时的线速度是多少？（3）在转动过程中OA向左偏离竖直方向的最大角度是多少？mgR/237。三、机械能守恒定律在只有重力或弹力做

4、功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。练2.固定光滑斜面体的倾角为θ=30°，其上端固定一个光滑轻质滑轮，A、B是质量相同的物块m=1kg，用细绳连接后放置如右图，从静止释放两物体。当B落地后不再弹起，A再次将绳拉紧后停止运动。问：（1）B落地时A的速度？（2）A沿斜面上升的最大位移？（3）从开始运动到A、B均停止运动，整个系统内能增加多少？BAθ=30°h=0.2mv=1m/s0.3m.1J四、能量转化和守恒定律能量既不会凭空消失，也不会凭空产生，它只能从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体．这就是能的转化

5、与守恒定律．例3.一木块静止放在光滑水平面上，一颗子弹沿水平方向射入木块，若子弹进入木块的最大深度为d,与此同时木块沿水平面移动了s，设子弹受到的阻力不变，则在子弹进入木块的过程中（）A.子弹损失的动能与木块获得的动能之比为(d+s):sB.子弹损失的动能与系统变热损失的动能之比为(s+d):dC.木块获得的动能与系统变热损失的动能之比为s:dD.木块获得的动能与系统变热损失的动能之比为d:sABC练3：如图所示，一质量为M，长为L的木板在光滑的水平面上以速度V0匀速运动，现将质量为m的物块轻轻地放置在木板上的P点处,最终达到共同速度V,已知物块m与

6、木板之间的动摩擦因素为μ，从物块m放到木板上到它相对于木板静止的过程中，试分析木块相对木板滑动的距离.V0m300vAB练4：若传送带与水平面的夹角为300，v=1m/s,A、B间的距离为５m,物块的质量m=10kg，μ=，g=10m/s2.物块从Ａ端由静止运动到Ｂ端过程中，（１）传送带对A做了多少功？（２）摩擦产生的热量是多少？（３）电动机需多做多少功？动能定理物体从某一高度自由下落,落在直立于地面的轻弹簧上,如图所示,在A点物体开始与弹簧接触,到B点时,物体的速度为0,然后被弹回,下列说法正确的是()(A)物体从A下降到B的过程中,动能不断减小,

7、弹性势能不断增大(B)物体从B上升到A的过程中,重力势能不断减小,弹性势能不断增大(C)物体从A下降到B,以及从B上升到A的过程中,系统机械能都不变(D)物体在B点时,系统势能最大AB练3、CD例5、如图示，质量为m的小车以恒定速率v沿半径为R的竖直圆环轨道运动，已知动摩擦因素为μ，试求小车从轨道最低点运动到轨道最高点的过程中，摩擦力所做的功。Ov解：由于小车在各处受到的弹力不同,摩擦力也不同，属于变力做功，用对称微元法解之。取小车处于同一竖直线上的A、B两位置，由圆周运动规律αABαNA-mgsinα=mv2/R∴NA=mv2/R+mgsinαNB

8、+mgsinα=mv2/R∴NB=mv2/R-mgsinα∴NA=mv2/R+mgsinα∴NB=mv2/R