1-2-2《机械能守恒定律和功能关系》.ppt
1-2-2《机械能守恒定律和功能关系》.doc
1-2-1《功、功率和动能定理》.ppt
1-2-1《功、功率和动能定理》.doc
共2个课件,2份试题。
[真题再现]
1.(多选)(2015•全国理综Ⅱ)如图所示,滑块a、b的质量均为m,a套在固定竖直杆上,与光滑水平地面相距h,b放在地面上.a、b通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动.不计摩擦,a、b可视为质点,重力加速度大小为g.则( )
A.a落地前,轻杆对b一直做正功
B.a落地时速度大小为2gh
C.a下落过程中,其加速度大小始终不大于g
D.a落地前,当a的机械能最小时,b对地面的压力大小为mg
答案:BD
解析:由于刚性轻杆不伸缩,滑块a、b沿轻杆方向的分速度相等,滑块a落地时,速度方向竖直向下,故此时滑块b的速度为零,可见滑块b由静止开始先做加速运动后做减速运动,对滑块b受力分析,可知轻杆对滑块b先做正功,后做负功,选项A错误;因系统机械能守恒,则轻杆对滑块a先做负功,后做正功,做负功时,滑块a的加速度小于g,做正功时,滑块a的加速度大于g,选项C错误;轻杆对滑块a的弹力刚好为零时,a的机械能最小,此时对滑块b受力分析,可知地面对b的支持力刚好等于mg,根据牛顿第三定律,b对地面的压力大小为mg,选项D正确;由机械能守恒定律,可得mgh=12mv2,即v=2gh,选项B正确.
[真题再现]
1.(2015•北京理综)如图所示,弹簧的一端固定,另一端连接一个物块,弹簧质量不计.物块(可视为质点)的质量为m,在水平桌面上沿x轴运动,与桌面间的动摩擦因数为μ.以弹簧原长时物块的位置为坐标原点O,当弹簧的伸长量为x时,物块所受弹簧弹力大小为F=kx,k为常量.
(1)请画出F随x变化的示意图;并根据Fx图象求物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中弹力所做的功.
(2)物块由x1向右运动到x3,然后由x3返回到x2,在这个过程中,
a.求弹力所做的功,并据此求弹性势能的变化量;
b.求滑动摩擦力所做的功,并与弹力做功比较,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念.
答案:(1)见解析图 -12kx2 (2)a.12kx21-12kx22
12kx22-12kx21 b.-μmg(2x3-x1-x2) 见解析
解析:(1)Fx图象如图所示.
物块沿x轴从O点运动到位置x的过程中,弹力做负功;Fx图线下的面积等于弹力做功大小.弹力做功
WT=-12•kx•x=-12kx2.
(2)a.物块由x1向右运动到x3的过程中,弹力做功
WT1=-12•(kx1+kx3)•(x3-x1)=12kx21-12kx23
物块由x3向左运动到x2的过程中,弹力做功
WT2=12•(kx2+kx3)•(x3-x2)=12kx23-12kx22
整个过程中,弹力做功
WT=WT1+WT2=12kx21-12kx22
弹性势能的变化量
ΔEp=-WT=12kx22-12kx21
b.整个过程中,摩擦力做功
Wf=-μmg(2x3-x1-x2)
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