第六章 机械能守恒定律ppt课件

.,第六章机械能守恒定律,.,功,例1：一人乘电梯从1楼到10楼，在此过程中经历了先加速、后匀速，再减速的运动过程，则地面上的观察者考察电梯支持力对人做功情况是（）A始终做正功B加速时做正功，匀速和减速时做负功C加速和匀速时做正功，减速时做负功D加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功,.,功,例2：如图所示，用同样大的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上沿力F的方向通过同样的距离，则拉力F的做功情况是A甲中做功最少B丁中做功最多C做功一样多D无法比较,.,功,例3：如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，传送带右端有一与传送带等高的光滑水平面，一物块以恒定的速率v2（v2v1）沿直线向左滑上传送带后，经过一段时间又返回到光滑水平面上，这时速率为v2，则下列说法正确的是（）Av2=v1Bv2=v2C滑动摩擦力对物块做功为零D滑动摩擦力对物块做正功,.,功,例4：如图所示，某物块质量为m=1kg，从光滑斜面上的A点由静止自由下滑，A点与斜面底的高度差为h=3.2m.物块经斜面底端冲上传送带的瞬间，无能量损失.传送带长L=9m，与物块间动摩擦因数为=0.2.第一次传送带不转动，第二次物块从同一高度滑下，而传送带按照图示方向，以v=6m/s的速度匀速转动.（g=10m/s2）（1）物块两次滑过传送带的过程中，摩擦力对物块做功的绝对值之比为多少？（2）当传送带的转动速度在某一范围内时，物块通过传送带的时间达到最短.求这一最短时间.,.,功,例5：对于在水平面内作匀速圆周运动的圆锥摆的摆球，下列说法中正确的是（）A重力做功，摆线对球的拉力不做功B重力不做功，摆线对球的拉力做功C重力和拉力都做功D重力和拉力都不做功,.,功,例6：一质量为2kg的物体（视为质点）从某一高度由静止下落，与地面相碰后（忽略碰撞时间）又上升到最高点，该运动过程的v-t图象如图所示.如果上升和下落过程中空气阻力大小相等，求：（1）物体上升的最大高度.（2）物体下落过程所受的空气阻力的大小.（3）物体在整个运动过程中空气阻力所做的功.（取g=10m/s2）,.,功,例7：如图所示，质量为M的长木板静置于光滑水平面上，一质量为m的小铅块（可视为质点）以水平初速v0由木板左滑上木板，铅块滑至木板的右端时恰好与木板相对静止，此时，它们其同的速度为vt。已知铅块与长木板间的动摩擦因数为，木板长为l，在此过程中，木板前进的距离为s。则在这个过程中铅块克服摩擦力所做的功等于（）AmgsBMglCDmg（s+l）,.,功率,例8：滑板运动是一项非常刺激的水上运动，研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力Fx垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率（水可视为静止）.某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角=37时（如图所示），滑板做匀速直线运动，相应的k=54kg/m，人和滑板的总质量为108kg，试求（重力加速度g取10m/s2，sin37取0.6，忽略空气阻力）：（1）水平牵引力的大小；（2）滑板的速率；（3）水平牵引力的功率.,.,功率,例9：设在平直公路上以一定速度行驶的自行车，所受阻力约为车、人总重力的0.02倍，则骑车人的最接近于（）A10-1kWB10-3kWC1kWD10kW,.,功率,例10：跳绳是一种健身运动.设某运动员的质量是50kg，他1min跳绳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员跳绳时，克服重力做功的平均功率是多大？,.,功率,例11：如图所示，单摆摆球的质量为m，做简谐运动的周期为T，摆球从最大位移A处由静止开始释放，摆球运动到最低点B时的速度为v，则（）A摆球从A运动到B的过程中重力做的功为B摆球从A运动到B的过程中重力的平均功率为C摆球运动到B时重力的瞬时功率是mgvD摆球运动到B时重力的瞬时功率是零,.,功率,例12：人的心脏在一次搏动中泵出的血液约为70mL，推动血液流动的平均压强约为1.6104Pa，设心脏主动脉的内径约为2.5cm，每分钟搏动75次，问：（1）心脏推动血液流动的平均功率是多大？（2）血液从心脏流出的平均速度是多大？,.,机械做功,例13：一列火车在恒定功率的牵引下由静止从车站出发，沿直轨道运动，行驶5min后速度达到20m/s，设列车所受阻力恒定，则可以判定列车在这段时间内行驶的距离（）A一定大于3kmB可能等于3kmC一定小于3kmD以上说法都不对,.,机械做功,例14：某日有雾的清晨，一艘质量为m=500t的轮船从某码头由静止启航做直线运动，并保持发动机的输出功率等于额定功率不变，经t0=10min后达到最大行驶速度vm=20m/s，雾也恰好散开。此时船长突然发现航线正前方s0=480m处有一只拖网渔船正以v=5m/s的速度沿垂直航线方向匀速运动，此时渔船船头恰在此时位于轮船的航线上。船长立即下令采取制动措施，附加了F=1.0105N的制动力，结果轮船到达渔船的穿越点时，渔船的拖网也刚好穿过航线，避免了事故的发生。已知渔船连同拖网共长L=200m，轮船航行过程中所受的阻力恒定，试求：轮船减速时的加速度轮船的额定功率发现渔船时轮船已离开码头的距离,.,机械做功,例15：某兴趣小组对一辆自制遥控小车的性能进行研究，他们让这辆小车在水平的直轨道上由静止开始运动，并将小车运动的全过程记录下来，通过处理转化为vt图象，如图所示（除210s时间段内的图象为曲线外，其余时间段图象均为直线）.已知小车运动的过程中，214s时间段内小车的功率保持不变，在14s末停止遥控而让小车自由滑行.小车的质量为1kg，可认为在整个过程中小车所受到的阻力大小不变.求：（1）小车所受到的阻力大小及02s时间内电动机提供的牵引力大小（2）小车匀速行驶阶段的功率.（3）小车在010s运动过程中位移的大小.,.,机械做功,例16：如图所示，是汽车牵引力F和车速倒数1/v图像，若汽车质量为2103kg，由静止开始沿平直公路行驶，阻力恒定，最大车速为30m/s，则以下说法正确的是（）A汽车的额定功率为6104WB汽车运动过程中受到的阻力为6103NC汽车先做匀加速运动，然后再做匀速直线运动D汽车做匀加速运动时间是5s,.,机械做功,例17：电动机通过一绳子吊起质量为8kg的物体，绳的拉力不能超过120N，电动机的功率不能超过1200W，要将此物体由静止起用最快的方式吊高90m（已知此物体在被吊高接近90m时，已开始以最大速度匀速上升）所需时间为多少？,.,机械做功,例18：铁路提速要解决许多具体的技术问题，其中提高机车牵引力功率是一个重要的问题。若列车匀速行驶时，所受阻力大小与其速度大小的平方成正比，即f=kv2。那么，当列车分别以350km/h和70km/h的速度在水平直轨道上匀速行驶时，机车的牵引力功率之比为（）A5：1B25：1C125：1D625：1,.,动能定理,例19：一人坐在雪橇上，从静止开始沿着高度为15m的斜坡滑下，到达底部时速度为10m/s.人和雪橇的总质量为60kg，下滑过程中克服阻力做的功等于_J（g取10m/s2）.,.,动能定理,例20：如图所示，电梯质量为M，地板上放置一质量为m的物体.钢索拉电梯由静止开始向上加速运动，当上升高度为H时，速度达到v，则（）A地板对物体的支持力做的功等于1/2mv2B地板对物体的支持力做的功等于mgHC钢索的拉力做的功等于1/2Mv2+MgHD合力对电梯M做的功等于1/2Mv2,.,动能定理,例21：如图所示，绘出了轮胎与地面间的动摩擦因数分别为1和2时，紧急刹车时的刹车痕迹（即刹车距离l）与刹车前车速v的关系曲线，则1和2的大小关系为（）A12D条件不足，不能比较,.,动能定理,例22：如图所示，水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽的竖直高度H=15m，BC面高出水面的距离h=0.80m。一质量m=50kg的游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下，g取10m/s2。（1）若忽略游戏者下滑过程中受到的一切阻力，求游戏者从斜槽顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小；（2）若由于阻力的作用，游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到达滑梯末端C点时的速度大小Vc=15m/s，求这一过程中游戏者克服阻力做的功；（3）若游戏者滑到滑梯末端C点以Vc=15m/s的速度水平飞出，求他从C点水平飞出到落入水中时，他在空中运动过程中水平方向的位移。,.,动能定理,例23：从离地面H高处落下一只小球，小球在运动过程中所受的空气阻力是它重力的k（k1）倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，求：（1）小球第一次与地面碰撞后，能够反弹起的最大高度是多少？（2）小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程是多少？,.,动能定理,例24：某同学做拍打篮球的游戏，篮球在球心距地面高h1=0.9m范围内做竖直方向的往复运动（如图所示）.在最高点时手开始击打篮球，手与球作用的过程中，球心下降了h2=0.05m，反弹速度v2的大小是刚触地时速度v1大小的4/5，且反弹后恰好到达最高点.已知篮球的质量m=0.5kg，半径R=0.1m.且手对球和地面对球的作用力均可视为恒力（忽略空气阻力，g取10m/s2）.求：（1）球反弹的速度v2的大小.（2）每次拍球时，手对球所做的功W.,.,动能定理,例25：高台滑雪以其惊险刺激而闻名，运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中AB段是助滑坡，倾角=37，BC段是水平起跳台，CD段是着陆坡，倾角=30，DE段是停止区，AB段与BC段圆滑相连。轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为=0.03，图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h=47m。运动员连同滑雪板的质量m=60kg，滑雪运动员从A点由静止开始起滑，通过起跳台从C点水平飞出，运动员在着陆坡CD上的着陆位置与C点的距离l=120m。设运动员在起跳前不使用雪杖助滑，忽略空气阻力的影响，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）运动员在助滑坡AB上运动加速度的大小；（2）运动员在C点起跳时速度的大小；（3）运动员从起滑台A点到起跳台C点的过程中克服摩擦力所做的功。,.,动能定理,例26：如图甲所示,在倾角为30的足够长光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA长为4m.有一质量为m的滑块，从O处由静止开始受一水平向右的力F作用.F只在水平面上按图乙所示的规律变化.滑块与OA间的动摩擦因数=0.25，g取10m/s2，试求:（1）滑块到A处的速度大小.（2）不计滑块在A处的速率变化，滑块冲上斜面的长度是多少？,.,动能定理,例27：静止在光滑水平面上的物体，在水平力F的作用下产生位移s而获得速度v，若水平面不光滑，物体运动时受到摩擦力为F/n（n是大于1的常数），仍要使物体由静止出发通过位移s而获得速度v，则水平力为（）,.,动能定理,例28：如图所示，某滑板爱好者在平台上滑行，他水平离开平台边缘A点时的速度vA=4.0m/s，恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道滑行C为轨道的最低点，B、D为轨道与水平地面的连接点在滑到D点时，突然用力，使滑板变成沿水平地面继续滑行s8.0m后停止已知人与滑板可视为质点，其总质量m60.0kg，沿水平地面滑行过程中所受到的平均阻力大小Ff60N，空气阻力忽略不计，轨道半径R=2.0m，轨道BCD对应的圆心角=74，g取10m/s2，cos37=0.8，sin37=0.6求：（1）人与滑板在B点的速度大小；（2）运动到