C014功能关系1

功能关系 南阳中学2011年10月 一 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 EK mgh 1 2mv2 功能关系 功是能量转化的量度 W E 动能定理 机械能守恒定律 二 功能关系 功是能量转化的量度 重力所做的功等于重力势能的减少 电场力所做的功等于电势能的减少 弹簧的弹力所做的功等于弹性势能的减少 合外力所做的功等于动能的增加 只有重力和弹簧的弹力做功 机械能守恒 重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加WF E2 E1 E 克服一对滑动摩擦力所做的功等于机械能的减少 E f S S为相对滑动的距离 克服安培力所做的功等于感应电能的增加 1 质量为M的小球静止放置在1处 若以桌面为零势能的参考面 试问其机械能分别是多少 当小球下落到2 3处时 其机械能又是多少 不计空气阻力 针对训练 解 小球在下落过程中 机械能守恒 E1 E2 E3 mgH 2 在跳水比赛中 跳水运动员在10m高的跳台上 以5m s的速度起跳 忽略空气阻力 可以把人视为质点 则运动员入水时的速度多大 解 运动员起跳后 只受重力作用 根据机械能守恒得 mgH mV12 2 mV22 2解得 V2 15m S H 4 如图5 4 8所示 竖直放置的光滑绝缘环上套有一带正电的小球 匀强电场场强方向水平向右 小球绕O点做圆周运动 那么以下说法错误的是 A 在A点小球有最大的电势能B 在B点小球有最大的重力势能C 在C点小球有最大的机械能D 在D点小球有最大的动能 解析 根据功能关系 小球在C D之间的某点有最大的动能 选项A B C正确 D错 故选D 例 如图 AB和CD为半径为h lm的1 4圆弧形光滑轨道 BC为一段长2m的水平轨道 质量2kg的物体从轨道A端由静止释放 若物体与水平轨道BC间的动摩擦因数0 1 求 物体第1次沿CD弧形轨道可上升的最大高度 物体最终停下来的位置与B点的距离 解 设物体到达CD轨道的最高点时 根据动能定理得 mg h h mgBC 0解得 h 0 8m 设物体在BC段走过路程为S 根据动能定理得 mgh mgS 0解得 S 10m故 可判断物体最终停下来的位置与B点的距离为2m 推论 滑动摩擦力做功特点 W f动S路程 3 有一种地下铁道 站台建得高些 电车进站时要上坡 出站时要下坡 设站台高度为2m 进站的电车到达坡的下端时速度为36Km h 此后切断电动机的电源 电车能不能冲到站台上 如果可以冲上 在站台的速度多大 忽略摩擦阻力 g 10m s2 解 地铁列车爬坡前具有的动能 EK mV2 2 50m地铁列车在站台时具有的重力势能 EP mgH 20m可见 EK EP地铁列车可以冲上站台 根据机械能守恒定律得 mV12 2 0 mV22 2 mgH解得 V2 7 8m s H 2m V1 V2 广东省重点中学12月月考检测题10 10 质量为m的物体 从静止开始以3g 4的加速度竖直向下运动了h米 以下判断正确的是 A 物体的重力可能做负功B 物体的重力势能一定减少了3mgh 4C 物体的重力势能增加了mghD 物体的机械能减少mgh 4 D 2009年物理海南卷9 9 如图 卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱 使之沿斜面加速向上移动 在移动过程中 下列说法正确的是 A F对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和B F对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C 木箱克服重力所做的功等于木箱增加的重力势能D F对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和 CD 1 如图5 4 6所示 一质量均匀的不可伸长的绳索重为G A B两端固定在天花板上 今在最低点C施加一竖直向下