必修2第一章第二节功和能PPT课件.ppt

2020 1 14 功与能 2020 1 14 求功三思路 由功能关系推算 用功的公式 由功率定义式 2020 1 14 一定的能量变化由相应的功来量度 重力功量度重力势能的变化 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 弹力功量度弹性势能的变化 非重力弹力功量度机械能的变化 动能定理 势能定理 功能原理 非重力弹力功 0时机械能守恒 2020 1 14 S FN 2020 1 14 F M 2020 1 14 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 J M F 150 2020 1 14 F1 F2 v1 v2 P Fv mg F地 F1 mg F地 F1 因F2cos v1 F2可能小于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v1的匀速运动 F1的功率为P0 若该物体在斜向上的力F2作用下 在同一水平面上作速度为v2的匀速运动 F2的功率也为P0 则下列说法中正确的是 A F2可能小于F1 v1不可能小于v2 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 D F2不可能小于F1 v1一定小于v2 2020 1 14 额定功率P0 定功率与定牵引力的运动 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 2020 1 14 题目一辆汽车质量为3t 发动机额定功率90kW 在一条水平公路上行驶时能达到的最大速度为25m s 求 它在运动中受到的阻力 恒定 是多大 若汽车从静止开始以a 0 8m s2的加速度做匀加速运动 它能保持加速的时间有多长 若车所受阻力与重力成正比 此车在装上2 103kg货物后额定功率保持不变 它在这条公路上行驶1h 最多能走多远 2020 1 14 一个常用比例 由动能定理 s s2 由功能原理 则有 2020 1 14 问题具有150J初动能的一物体从倾角为 的斜面底端沿斜面向上作匀减速运动 当它的动能减少100J时 机械能损失了30J 物体继续上升至最高位置时 它的重力势能增加了 然后物体又沿斜面下滑回至出发点并与一垂直斜面的挡板碰撞 无能量损失 物体又沿斜面向上运动 物体第二次上升过程中重力势能增加的最大值是 J 设物体从底端上行至最高点 阻力功为W非 有 解 最高点物体机械能表现为势能Ep 对这一过程 根据功能原理 返回底端时 再次上行至最高处 阻力功由 则由动能定理 2020 1 14 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 A B 2020 1 14 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 h S mg f f1 证明 由动能定理 Wf mgh 证明 由动能定理 2020 1 14 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 2020 1 14 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连线与水平成 角 则物体与接触面间的动摩擦因数为 由动能定理 解 2020 1 14 题目如图所示 AB和CD是两个斜面 其上部足够长 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 0m 一物体在离圆弧最低点h 3 0m处以速度v0 4 0m s沿斜面向下运动 若物体与斜面间动摩擦因数为 0 02 求物体在AB和CD斜面上 除圆弧 总共能经历多长路程 O B A D C 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 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 2020 1 14 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 0 5 管两臂长AB BC L 2m 顶端B处为一小段光滑圆弧 两臂与水平面成 37 角 如图所示 求 木块从A到达B点的速率 木块从开始运动到最终静止经过的路程 2020 1 14 木块所受浮力F浮 2mg 管壁支持力 解 由动能定理 木块最终应停止在B处 由动能定理 2020 1 14 题目一传送装置示意如图 其中传送带经过AB区域时是水平的 经过BC区域时变为圆弧形 圆弧由光滑模板形成 未画出 经过CD区域时是倾斜的 AB和CD都与BC相切 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 相邻两箱的距离为L 每个箱子在A处投放后 在到达B之前已经相对于传送带静止 且以后也不再滑动 忽略经BC段时的微小滑动 已知在一段相当长时间T内共运送小货箱的数目为N 这装置由电动机带动 传送带与轮子间无相对滑动 不计轮轴处的摩擦 求电动机的平均输出功率 解 到达D处的货箱速度为 应用动能定理 其中W摩可对每个放上水平带后的木箱运用动能定理 由上解得 2020 1 14 题目如图所示 固定的斜面倾角45 在其顶