《第六章 机械能守恒定律ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第六章 机械能守恒定律ppt课件（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 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
2、传送带等高的光滑水平面 一物块以恒定的速率v2 v2 v1 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 A v2 v1B v2 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
3、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 s
4、2 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 A mg sB Mg lC D mg 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
5、 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 A 10 1kWB 10 3kWC 1kWD 10kW 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
6、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 6 104Pa 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
7、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 0 105N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
8、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v t图象 如图所示 除2 10s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 2 14s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0 2s时间内电动机提供的牵引力大小 2
9、小车匀速行驶阶段的功率 3 小车在0 10s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2 103kg 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6 104WB 汽车运动过程中受到的阻力为6 103NC 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
10、 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 A 5 1B 25 1C 125 1D 625 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
11、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 A 1 2D 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
12、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 k 1 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
13、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
14、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
15、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
16、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s 8 0m后停止 已知人与滑板可视为质点 其总质量m 60 0kg 沿水平地面滑行过程中所受到的平均阻力大小Ff 60N 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 运动到圆弧最低点C时对轨道的压力 3 人和滑板与水平地面在D点相互作用过程中损失的动能 动能定理 例29 如图所示 光滑圆管形轨道AB部分平直 BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆 圆管截面半径r R 有一质量为m 半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管 问 1 若要使小球能从C端出来 初速度v0 多大 2 在小球从C端出来的瞬间 对管壁压力有哪几种典型情况 初速v0各应满足什么条件 动能定理 例3
