《機械能守恒定律》PPT課件

第六章機械能守恒定律,功,例1：一人乘電梯從1樓到10樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速，再減速的運動過程，則地面上的觀察者考察電梯支持力對人做功情況是（）A始終做正功B加速時做正功，勻速和減速時做負功C加速和勻速時做正功，減速時做負功D加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負功,功,例2：如圖所示，用同樣大的力F拉同一物體，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的方向通過同樣的距離，則拉力F的做功情況是A甲中做功最少B丁中做功最多C做功一樣多D無法比較,功,例3：如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速率v1沿順時針方向運動，傳送帶右端有一與傳送帶等高的光滑水平面，一物塊以恒定的速率v2（v2v1）沿直線向左滑上傳送帶后，經(jīng)過一段時間又返回到光滑水平面上，這時速率為v2，則下列說法正確的是（）Av2=v1Bv2=v2C滑動摩擦力對物塊做功為零D滑動摩擦力對物塊做正功,功,例4：如圖所示，某物塊質(zhì)量為m=1kg，從光滑斜面上的A點由靜止自由下滑，A點與斜面底的高度差為h=3.2m.物塊經(jīng)斜面底端沖上傳送帶的瞬間，無能量損失.傳送帶長L=9m，與物塊間動摩擦因數(shù)為=0.2.第一次傳送帶不轉(zhuǎn)動，第二次物塊從同一高度滑下，而傳送帶按照圖示方向，以v=6m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動.（g=10m/s2）（1）物塊兩次滑過傳送帶的過程中，摩擦力對物塊做功的絕對值之比為多少？（2）當傳送帶的轉(zhuǎn)動速度在某一范圍內(nèi)時，物塊通過傳送帶的時間達到最短.求這一最短時間.,功,例5：對于在水平面內(nèi)作勻速圓周運動的圓錐擺的擺球，下列說法中正確的是（）A重力做功，擺線對球的拉力不做功B重力不做功，擺線對球的拉力做功C重力和拉力都做功D重力和拉力都不做功,功,例6：一質(zhì)量為2kg的物體（視為質(zhì)點）從某一高度由靜止下落，與地面相碰后（忽略碰撞時間）又上升到最高點，該運動過程的v-t圖象如圖所示.如果上升和下落過程中空氣阻力大小相等，求：（1）物體上升的最大高度.（2）物體下落過程所受的空氣阻力的大小.（3）物體在整個運動過程中空氣阻力所做的功.（取g=10m/s2）,功,例7：如圖所示，質(zhì)量為M的長木板靜置于光滑水平面上，一質(zhì)量為m的小鉛塊（可視為質(zhì)點）以水平初速v0由木板左滑上木板，鉛塊滑至木板的右端時恰好與木板相對靜止，此時，它們其同的速度為vt。已知鉛塊與長木板間的動摩擦因數(shù)為，木板長為l，在此過程中，木板前進的距離為s。則在這個過程中鉛塊克服摩擦力所做的功等于（）AmgsBMglCDmg（s+l）,功率,例8：滑板運動是一項非常刺激的水上運動，研究表明，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力Fx垂直于板面，大小為kv2，其中v為滑板速率（水可視為靜止）.某次運動中，在水平牽引力作用下，當滑板和水面的夾角=37時（如圖所示），滑板做勻速直線運動，相應的k=54kg/m，人和滑板的總質(zhì)量為108kg，試求（重力加速度g取10m/s2，sin37取0.6，忽略空氣阻力）：（1）水平牽引力的大??；（2）滑板的速率；（3）水平牽引力的功率.,功率,例9：設在平直公路上以一定速度行駛的自行車，所受阻力約為車、人總重力的0.02倍，則騎車人的最接近于（）A10-1kWB10-3kWC1kWD10kW,功率,例10：跳繩是一種健身運動.設某運動員的質(zhì)量是50kg，他1min跳繩180次，假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的2/5，則該運動員跳繩時，克服重力做功的平均功率是多大？,功率,例11：如圖所示，單擺擺球的質(zhì)量為m，做簡諧運動的周期為T，擺球從最大位移A處由靜止開始釋放，擺球運動到最低點B時的速度為v，則（）A擺球從A運動到B的過程中重力做的功為B擺球從A運動到B的過程中重力的平均功率為C擺球運動到B時重力的瞬時功率是mgvD擺球運動到B時重力的瞬時功率是零,功率,例12：人的心臟在一次搏動中泵出的血液約為70mL，推動血液流動的平均壓強約為1.6104Pa，設心臟主動脈的內(nèi)徑約為2.5cm，每分鐘搏動75次，問：（1）心臟推動血液流動的平均功率是多大？（2）血液從心臟流出的平均速度是多大？,機械做功,例13：一列火車在恒定功率的牽引下由靜止從車站出發(fā)，沿直軌道運動，行駛5min后速度達到20m/s，設列車所受阻力恒定，則可以判定列車在這段時間內(nèi)行駛的距離（）A一定大于3kmB可能等于3kmC一定小于3kmD以上說法都不對,機械做功,例14：某日有霧的清晨，一艘質(zhì)量為m=500t的輪船從某碼頭由靜止啟航做直線運動，并保持發(fā)動機的輸出功率等于額定功率不變，經(jīng)t0=10min后達到最大行駛速度vm=20m/s，霧也恰好散開。此時船長突然發(fā)現(xiàn)航線正前方s0=480m處有一只拖網(wǎng)漁船正以v=5m/s的速度沿垂直航線方向勻速運動，此時漁船船頭恰在此時位于輪船的航線上。船長立即下令采取制動措施，附加了F=1.0105N的制動力，結(jié)果輪船到達漁船的穿越點時，漁船的拖網(wǎng)也剛好穿過航線，避免了事故的發(fā)生。已知漁船連同拖網(wǎng)共長L=200m，輪船航行過程中所受的阻力恒定，試求：輪船減速時的加速度輪船的額定功率發(fā)現(xiàn)漁船時輪船已離開碼頭的距離,機械做功,例15：某興趣小組對一輛自制遙控小車的性能進行研究，他們讓這輛小車在水平的直軌道上由靜止開始運動，并將小車運動的全過程記錄下來，通過處理轉(zhuǎn)化為vt圖象，如圖所示（除210s時間段內(nèi)的圖象為曲線外，其余時間段圖象均為直線）.已知小車運動的過程中，214s時間段內(nèi)小車的功率保持不變，在14s末停止遙控而讓小車自由滑行.小車的質(zhì)量為1kg，可認為在整個過程中小車所受到的阻力大小不變.求：（1）小車所受到的阻力大小及02s時間內(nèi)電動機提供的牽引力大?。?）小車勻速行駛階段的功率.（3）小車在010s運動過程中位移的大小.,機械做功,例16：如圖所示，是汽車牽引力F和車速倒數(shù)1/v圖像，若汽車質(zhì)量為2103kg，由靜止開始沿平直公路行駛，阻力恒定，最大車速為30m/s，則以下說法正確的是（）A汽車的額定功率為6104WB汽車運動過程中受到的阻力為6103NC汽車先做勻加速運動，然后再做勻速直線運動D汽車做勻加速運動時間是5s,機械做功,例17：電動機通過一繩子吊起質(zhì)量為8kg的物體，繩的拉力不能超過120N，電動機的功率不能超過1200W，要將此物體由靜止起用最快的方式吊高90m（已知此物體在被吊高接近90m時，已開始以最大速度勻速上升）所需時間為多少？,機械做功,例18：鐵路提速要解決許多具體的技術問題，其中提高機車牽引力功率是一個重要的問題。若列車勻速行駛時，所受阻力大小與其速度大小的平方成正比，即f=kv2。那么，當列車分別以350km/h和70km/h的速度在水平直軌道上勻速行駛時，機車的牽引力功率之比為（）A5：1B25：1C125：1D625：1,動能定理,例19：一人坐在雪橇上，從靜止開始沿著高度為15m的斜坡滑下，到達底部時速度為10m/s.人和雪橇的總質(zhì)量為60kg，下滑過程中克服阻力做的功等于_J（g取10m/s2）.,動能定理,例20：如圖所示，電梯質(zhì)量為M，地板上放置一質(zhì)量為m的物體.鋼索拉電梯由靜止開始向上加速運動，當上升高度為H時，速度達到v，則（）A地板對物體的支持力做的功等于1/2mv2B地板對物體的支持力做的功等于mgHC鋼索的拉力做的功等于1/2Mv2+MgHD合力對電梯M做的功等于1/2Mv2,動能定理,例21：如圖所示，繪出了輪胎與地面間的動摩擦因數(shù)分別為1和2時，緊急剎車時的剎車痕跡（即剎車距離l）與剎車前車速v的關系曲線，則1和2的大小關系為（）A12D條件不足，不能比較,動能定理,例22：如圖所示，水上滑梯由斜槽AB和水平槽BC構成，AB與BC圓滑連接，斜槽的豎直高度H=15m，BC面高出水面的距離h=0.80m。一質(zhì)量m=50kg的游戲者從滑梯頂端A點由靜止滑下，g取10m/s2。（1）若忽略游戲者下滑過程中受到的一切阻力，求游戲者從斜槽頂端A點由靜止滑下到斜槽底端B點的速度大小；（2）若由于阻力的作用，游戲者從滑梯頂端A點由靜止滑下到達滑梯末端C點時的速度大小Vc=15m/s，求這一過程中游戲者克服阻力做的功；（3）若游戲者滑到滑梯末端C點以Vc=15m/s的速度水平飛出，求他從C點水平飛出到落入水中時，他在空中運動過程中水平方向的位移。,動能定理,例23：從離地面H高處落下一只小球，小球在運動過程中所受的空氣阻力是它重力的k（k1）倍，而小球與地面相碰后，能以相同大小的速率反彈，求：（1）小球第一次與地面碰撞后，能夠反彈起的最大高度是多少？（2）小球從釋放開始，直至停止彈跳為止，所通過的總路程是多少？,動能定理,例24：某同學做拍打籃球的游戲，籃球在球心距地面高h1=0.9m范圍內(nèi)做豎直方向的往復運動（如圖所示）.在最高點時手開始擊打籃球，手與球作用的過程中，球心下降了h2=0.05m，反彈速度v2的大小是剛觸地時速度v1大小的4/5，且反彈后恰好到達最高點.已知籃球的質(zhì)量m=0.5kg，半徑R=0.1m.且手對球和地面對球的作用力均可視為恒力（忽略空氣阻力，g取10m/s2）.求：（1）球反彈的速度v2的大小.（2）每次拍球時，手對球所做的功W.,動能定理,例25：高臺滑雪以其驚險刺激而聞名，運動員在空中的飛躍姿勢具有很強的觀賞性。某滑雪軌道的完整結(jié)構可以簡化成如圖所示的示意圖。其中AB段是助滑坡，傾角=37，BC段是水平起跳臺，CD段是著陸坡，傾角=30，DE段是停止區(qū)，AB段與BC段圓滑相連。軌道各部分與滑雪板間的動摩擦因數(shù)均為=0.03，圖中軌道最高點A處的起滑臺距起跳臺BC的豎直高度h=47m。運動員連同滑雪板的質(zhì)量m=60kg，滑雪運動員從A點由靜止開始起滑，通過起跳臺從C點水平飛出，運動員在著陸坡CD上的著陸位置與C點的距離l=120m。設運動員在起跳前不使用雪杖助滑，忽略空氣阻力的影響，取重力加速度g=10m/s2，sin37=0.6，cos37=0.8。求：（1）運動員在助滑坡AB上運動加速度的大小；（2）運動員在C點起跳時速度的大?。唬?）運動員從起滑臺A點到起跳臺C點的過程中克服摩擦力所做的功。,動能定理,例26：如圖甲所示,在傾角為30的足夠長光滑斜面AB前，有一粗糙水平面OA，OA長為4m.有一質(zhì)量為m的滑塊，從O處由靜止開始受一水平向右的力F作用.F只在水平面上按圖乙所示的規(guī)律變化.滑塊與OA間的動摩擦因數(shù)=0.25，g取10m/s2，試求:（1）滑塊到A處的速度大小.（2）不計滑塊在A處的速率變化，滑塊沖上斜面的長度是多少？,動能定理,例27：靜止在光滑水平面上的物體，在水平力F的作用下產(chǎn)生位移s而獲得速度v，若水平面不光滑，物體運動時受到摩擦力為F/n（n是大于1的常數(shù)），仍要使物體由靜止出發(fā)通過位移s而獲得速度v，則水平力為（）,動能定理,例28：如圖所示，某滑板愛好者在平臺上滑行，他水平離開平臺邊緣A點時的速度vA=4.0m/s，恰能無碰撞地沿圓弧切線從B點進入光滑豎直圓弧軌道，并沿軌道滑行C為軌道的最低點，B、D為軌道與水平地面的連接點在滑到D點時，突然用力，使滑板變成沿水平地面繼續(xù)滑行s8.0m后停止已知人與滑板可視為質(zhì)點，其總質(zhì)量m60.0kg，沿水平地面滑行過程中所受到的平均阻力大小Ff60N，空氣阻力忽略不計，軌道半徑R=2.0m，軌道BCD對應的圓心角=74，g取10m/s2，cos