功能關(guān)系在力學(xué)的應(yīng)用

1、功能關(guān)系在力學(xué)的應(yīng)用姓名 學(xué)號(hào) 班級(jí) 【知識(shí)要點(diǎn)回顧】1.做功的兩個(gè)重要因素是：有力作用在物體上且使物體在力的方向上 ，常用求變力做功的方法有： ，線(xiàn)性變化的力 ， ， ， .功率等于力和力的方向上的 的乘積.2.常見(jiàn)幾種力做功的特點(diǎn)（1）重力、彈簧彈力、電場(chǎng)力、分子力做功與 無(wú)關(guān).（2）摩擦力做功的特點(diǎn)單個(gè)摩擦力（包括靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力）可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功.相互作用的一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和 ,在靜摩擦力做功的過(guò)程中,只有機(jī)械能的轉(zhuǎn)移,沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能;相互作用的一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和 ,且總為 ,在一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功的過(guò)程中,不僅有相互摩擦物體間機(jī)械能

2、的轉(zhuǎn)移,還有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能.轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的量等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少等于滑動(dòng)摩擦力與 的乘積.摩擦生熱,是指滑動(dòng)摩擦生熱,靜摩擦不會(huì)生熱.3.幾個(gè)重要的功能關(guān)系（1）重力的功等于 的變化,即wg= . （2）彈力的功等于 的變化,即w彈= .（3）合力的功等于 的變化,即wf合= .（4）重力之外（除彈簧彈力）的其它力的功等于 的變化，w其它=e.（5）一對(duì)滑動(dòng)摩擦力的功等于 的變化，q=fl 相對(duì).（6）分子力的功等于 的變化.題型1幾個(gè)重要的功能關(guān)系應(yīng)用例1 (2010江蘇卷8)如圖1所示，平直木板ab傾斜放置，板上的p點(diǎn)距a端較近，小物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)由a到b逐漸減小.先讓物塊從a由靜

3、止開(kāi)始滑到b.然后，將a著地，抬高b，使木板的傾角與前一過(guò)程相同，再讓物塊從b由靜止開(kāi)始滑到a.上述兩過(guò)程相比較，下列說(shuō)法中一定正確的有( )a物塊經(jīng)過(guò)p點(diǎn)的動(dòng)能，前一過(guò)程較小b物塊從頂端滑到p點(diǎn)的過(guò)程中因摩擦產(chǎn)生的熱量，前一過(guò)程較少c物塊滑到底端的速度，前一過(guò)程較大d物塊從頂端滑到底端的時(shí)間，前一過(guò)程較長(zhǎng)題型2動(dòng)能定理與動(dòng)力學(xué)方法的應(yīng)用例2 (2010福建卷22)如圖2所示，物體a放在足夠長(zhǎng)的木板b上，木板b靜置于水平面t0時(shí)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)水平細(xì)繩以恒力f拉木板b，使它做初速度為零、加速度ab1.0 m/s2的勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)已知a的質(zhì)量ma和b的質(zhì)量mb均為2.0 kg，a、b之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

4、10.05，b與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)20.1，最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力大小視為相等，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)物體a剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度aa；(2)t1.0 s時(shí)，電動(dòng)機(jī)的輸出功率p；(3)若t1.0 s時(shí)，將電動(dòng)機(jī)的輸出功率立即調(diào)整為p5 w,并在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持這一功率不變，t3.8 s時(shí)物體a的速度為1.2 m/s.則t1.0 s到t3.8 s這段時(shí)間內(nèi)木板b的位移為多少？題型3動(dòng)能定理與機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用例3 如圖3所示，水平軌道上輕彈簧左端固定,彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)，其右端位于p點(diǎn).現(xiàn)用一質(zhì)量m0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮后釋放,物塊經(jīng)過(guò)p點(diǎn)時(shí)

5、的速度v018 m/s，經(jīng)過(guò)水平軌道右端q點(diǎn)后恰好沿半圓軌道的切線(xiàn)進(jìn)入豎直固定的圓軌道，最后物塊經(jīng)軌道最低點(diǎn)a拋出后落到b點(diǎn)，若物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.15，r1 m，p到q的長(zhǎng)度l1 m，a到b的豎直高度h1.25 m，取g10 m/s2.(1)求物塊到達(dá)q點(diǎn)時(shí)的速度大小(保留根號(hào))；(2)判斷物塊經(jīng)過(guò)q點(diǎn)后能否沿圓周軌道運(yùn)動(dòng)；(3)求物塊水平拋出的位移大小題型4功能觀(guān)點(diǎn)與動(dòng)力學(xué)觀(guān)點(diǎn)綜合應(yīng)用例4 如圖5所示,光滑絕緣水平軌道m(xù)n的右端n與水平傳送帶平滑連接傳送帶以恒定速率v3.0 m/s向右運(yùn)動(dòng)，其右端處平滑連接著一個(gè)處于豎直平面內(nèi)、半徑r0.40 m的光滑半圓軌道pq，n、p間距l(xiāng)

6、0.80 m，兩個(gè)質(zhì)量均為m0.20 kg的小滑塊a、b置于水平導(dǎo)軌mn上，a滑塊帶電量為q2.0104 c，長(zhǎng)為r5.0 m的輕質(zhì)絕緣細(xì)繩一端與滑塊a相連，另一端固定在滑塊a的正上方o處，且細(xì)繩處于拉直狀態(tài)，滑塊b不帶電開(kāi)始時(shí)滑塊a、b用絕緣細(xì)繩相連，其間夾有一壓縮的輕質(zhì)絕緣彈簧，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)剪斷ab之間細(xì)繩，彈簧彈開(kāi)(忽略其伸長(zhǎng)量)，與此同時(shí)在豎直虛線(xiàn)左側(cè)空間施加一勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)大小e2.0104 n/c，方向豎直向上滑塊b脫離彈簧后滑上傳送帶，從右端滑出并恰能沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)q，已知滑塊b與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，g10 m/s2.求： (1)滑塊b在半圓軌道p處對(duì)軌道壓力f

7、n的大??；(2)從滑塊a被彈開(kāi)到繩剛繃緊所用的時(shí)間t.四隨堂鞏固：1如圖所示，將質(zhì)量m2kg的一個(gè)小鋼球(可看成質(zhì)點(diǎn))從離地面h2m高處由靜止開(kāi)始釋放，落入泥潭并陷入泥中h5cm深處，不計(jì)空氣阻力(g取10m/s2)，則下列說(shuō)法正確的是()a整個(gè)過(guò)程中小鋼球重力勢(shì)能的減少量等于小鋼球機(jī)械能的減少量b整個(gè)過(guò)程中重力做功為40jc整個(gè)過(guò)程中小鋼球重力勢(shì)能的減少量等于小鋼球克服阻力做的功d泥對(duì)小鋼球的平均阻力為820n2質(zhì)量為m、長(zhǎng)度為l的小車(chē)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(diǎn))放在小車(chē)的最左端現(xiàn)用一水平力f作用在小物塊上，使物塊從靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)物塊和小車(chē)之間的摩擦力為ff

8、.物塊滑到小車(chē)的最右端時(shí)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離為s.在此過(guò)程中，以下結(jié)論正確的是()a物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)具有動(dòng)能為(fff)(ls)b物塊到達(dá)小車(chē)最右端時(shí)，小車(chē)具有的動(dòng)能為ffsc物塊克服摩擦力所做的功為ff(ls)d物塊和小車(chē)增加的機(jī)械能為fs3如圖所示，質(zhì)量為m的物塊在水平傳送帶上由靜止釋放，傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，物體過(guò)一會(huì)兒能保持與傳送帶相對(duì)靜止對(duì)于物體從靜止釋放到相對(duì)靜止這一過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是()a電動(dòng)機(jī)做的功為mv2b摩擦力對(duì)物體做的功為mv2c傳送帶克服摩擦力做的功為mv2d電動(dòng)機(jī)增加的功率為mgv4如圖所示，輕且不可伸長(zhǎng)的線(xiàn)懸掛質(zhì)量為500g的圓柱體，圓柱體又套在可沿水平方向移動(dòng)的框架內(nèi)，框架槽沿豎直方向，質(zhì)量為200g，自懸線(xiàn)靜止于豎直位置開(kāi)始，框架在水平恒力f20.0n的作用下移至圖中位置線(xiàn)長(zhǎng)l20.0cm，不計(jì)一切摩擦，求圓柱體在此瞬時(shí)位置的速度(取g10m/s2)5(2009山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)測(cè)試)如圖所示，一質(zhì)量為m的滑塊從高為h的光滑圓弧形槽的頂端a處無(wú)初