功能原理、摩擦生热
v0
v2
v1
L 若此题已知木块与木板间的动摩擦因数μ,则此题的答案 还可以是什么?
s
从上面两个例题中可以看出,系统机械能均减少.系统的 内能增加.机械能减少量等于内能的增加量.在这个一部 分机械能转化成内能的过程中,摩擦力做功在中间充当 了媒介.
系统一部分 机械能
摩擦力做功 Wf=fs相对
系统内能
2.传送带逆时针以v2=1m/s匀速运动,问滑块能否 滑离传送带?产生内能多少? 3.传送带顺时针以v3=1m/s匀速运动,求滑块滑离 传送带的时间及产生内能.
除重力,弹簧弹力之外其它力做功代数和为零,则机械 能守恒.
除重力,弹簧弹力之外其它力做功代数和不为零,则机 械能不守恒. 5.除重力、弹簧弹力外其它力做的功等于物体和弹簧 组成的系统机械能的变化,其它力做正功系统机械能 增加;其它力做负功系统机械能减少。
例1.某人把原来静止于地面上的质量为2kg的物体 向上提起1m,并使物体获得1m/s的速度,取 g=10m/s2,则这个过程中 ) ABCD(
v0 s
v
下列说法中正确的是( ) A.子弹克服阻力所做的功,等于子弹动能的减少量 B.子弹对木块所做的功,等于木块动能的增加量 C.子弹克服阻力所做的功,等于木块动能的增加量 D.子弹克服阻力所做的功,等于子弹和木块所获得的内 能
d
5.滑动摩擦力与相对运动的距离的乘积等于系 统产生的内能.
例4.如图所示,质量为m的木块以速度v0滑上原静止 的质量为M的木板,水平地面光滑,水平长为L,当木块 运动到木板的另一端时,它们的速度分别是v1和v2,木 板位移为s.求此过程产生的内能.
2gh
2s-h/μ或h/μ-2s
M h
θ
N
s
P
例3.如图所示,一滑块由静止开始,沿半径为R的光滑四分 之一弧面的顶端A滑下,经B点后进入粗糙水平面,若滑块 与地面间的动摩擦因数为μ,试求:
1.滑块到达B点的速度;
2.滑块在水平面上还能滑行多远?
A
R B C
例3.一颗质量为m子弹以v0水平射入放在光滑水平面 上质量为M的木块中,没有穿出.射入深度为d,木块前 进距离为s.子弹与木块间的摩擦力为f.并与木块以共 同速度v前进,在这个过程中
D. A+B=C-D
(2011年第一学期期末压轴题) MNP为竖直面内一固定轨道,其斜面段MN与水平段NP 相交于N,P端固定一竖直挡板,M点相对于NP的高度为 h,NP长度为s。一小木块自M点从静止开始沿轨道下滑, 与挡板碰撞后原速率弹回。若只发生一次碰撞,木块便 停止在水平轨道上某处。 MN段为斜面与水平段NP平滑 连接,木块与NP段轨道间的动摩擦因数为μ,求: (1)木块由M点沿斜面滑至斜面末端N点时的瞬时速度; (2)木块停止的地方与N点的距离的可能值。
例6.对于功和能的关系,下列说法中正确的是( CD )
A.功就是能,能就是功. B.功可以变为能,能可以变为功. C.一种能量转化成另一种能量必须通过做功才能实现. D.功是能量的量度.
例7.如图所示,物体沿足够长的固定斜面向上运动,第一 次经过A点时,具有动能100J;从A点继续沿斜面向上 运动,第一次到达B点时,物体动能减少了80J,机械能 损失了20J.物体到达最高点C后沿斜面下滑,当物体滑 回A点时动能等于 .Fra bibliotek50J
B A
C
例8:如图所示,水平放置的传送带与一光滑曲面相接 (间隙很小),一小滑块质量为m=0.1kg,从离传送带 h=0.2m高处由静止滑下,传送带水平部分长s=1.8m, 滑块与传送带间动摩擦因数μ=0.1(g=10m/s2)
m h
s
m=0.1kg
h=0.2m
μ=0.1
S=1.8m
1.传送带静止,问滑块能否滑离传送带?产生摩擦热 多少?
A.人对物体做功21J B.合外力对物体做功1J C.物体的重力势能增加20J D.物体的机械能增加21J
例2.用脚将毽子踢起来,使之竖直上升,它在上 升过程中,如果动能减少为A,重力势能增加为 B,物体克服重力做功为C,物体克服空气阻力 AC 做功为D.则下列关系正确的是( ) A. A=C+D C. A-B=D B. A-B=C+D
功和能是两个不同的物理量.功是过程量,能是状态量.一 种能量转化成另一种能量必须通过做功才能实现.在转 化的过程中相应的做功像一把尺子衡量着能量转化的多 少.所以功是能量转化的过程和量度.
能的转化和守恒定律 能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,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,在转化或转移过程中总能量守恒。其中功是 能量转化的过程和量度。
功、能关系
一功、能关系
1.合外力对物体做的功等于物体动能的变化.即 动能定理。 2.重力对物体做的功等于物体重力势能的变化 的负值。 3.弹簧(橡皮条)弹力对物体做的功等于弹簧(橡 皮条)弹性势能的变化的负值。 4.除重力外其它力做的功等于物体机械能的变化. 其它力做正功物体机械能增加;其它力做负功物 体机械能减少.