功能关系在力学的应用.docVIP

功能关系在力学的应用 姓名 学号 班级 【知识要点回顾】 1.做功的两个重要因素是：有力作用在物体上且使物体在力的方向上 ，常用求变力做功的方法有： ，线性变化的力 ， ， ， .功率等于力和力的方向上的 的乘积. 2.常见几种力做功的特点 （1）重力、弹簧弹力、电场力、分子力做功与 无关. （2）摩擦力做功的特点 ①单个摩擦力（包括静摩擦力和滑动摩擦力）可以做正功,也可以做负功,还可以不做功. ②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和 ,在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和 ,且总为 ,在一对滑动摩擦力做功的过程中,不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,还有机械 能转化为内能.转化为内能的量等于系统机械能的减少等于滑动摩擦力与 的乘积. ③摩擦生热,是指滑动摩擦生热,静摩擦不会生热. 3.几个重要的功能关系 （1）重力的功等于 的变化,即WG= . （2）弹力的功等于 的变化,即W弹= . （3）合力的功等于 的变化,即WF合= . （4）重力之外（除弹簧弹力）的其它力的功等于 的变化，W其它=ΔE. （5）一对滑动摩擦力的功等于 的变化，Q=F·l 相对. （6）分子力的功等于 的变化. 题型1　几个重要的功能关系应用 例1 (2010·江苏卷·8)如图1所示，平直木板AB倾斜放置，板上的P点距A端较近，小物块与木板间的动摩擦因数由A到B逐渐减小先让物块从A由静止开始滑到B.然后，将A着地，抬高B，使木板的倾角与前一过程相同，再让物块从B由静止开始滑到A.上述两过程相比较，下列说法中一定正确的有( 　　) A．物块经过P点的动能，前一过程较小 B．物块从顶端滑到P点的过程中因摩擦产生的热量，前一过程较少 C．物块滑到底端的速度，前一过程较大 D．物块从顶端滑到底端的时间，前一过程较题型2　动能定理与动力学方法的应用 例2 (2010·福建卷·22)如图2所示，物体A放在足够长的木板B上，木板B静置于水平面．t＝0时，电动机通过水平细绳以恒力F拉木板B，使它做初速度为零、加速度aB＝1.0 m/s2的匀加速直线运动．已知A的质量mA和B的质量mB均为2.0 kg，A、B之间的动摩擦因数μ1＝0.05，B与水平面之间的动摩擦因数μ2＝0.1，最大静摩擦力与滑动摩擦力大小视为相等，重力加速度g取10 m/s2.求：(1)物体A刚运动时的加速度aA；(2)t＝1.0 s时，电动机的输出功率P；(3)若t＝1.0 s时，将电动机的输出功率立即调整为P′＝5 W并在以后的运动过程中始终保持这一功率不变，t＝3.8 s时物体A的速度为1.2 m/s.则t＝1.0 s到t＝3.8 s这段时间内木板B的位移为多少？ 题型3　动能定理与机械能守恒定律的综合应用 例3 如图所示，水平轨道上轻弹簧左端固定弹簧处于自然状态时，其右端位于P点现用一质量m＝0.1 kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放物块经过P点时的速度v0＝18 m/s，经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆轨道的切线进入竖直固定的圆轨道，最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点，若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，R＝1 m，P到Q的长度l＝1 m，A到B的竖直高度h＝1.25 m，取g＝10 m/s2.(1)求物块到达Q点时的速度大小(保留根号)； (2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动； (3)求物块水平抛出的位移大小． 题型4　功能观点与动力学观点综合应用 例4如图所示光滑绝缘水平轨道MN的右端N与水平传送带平滑连接．传送带以恒定速率v＝3.0 m/s向右运动，其右端处平滑连接着一个处于竖直平面内、半径R＝0.40 m的光滑半圆轨道PQ，N、P间距L＝0.80 m，两个质量均为m＝0.20 kg的小滑块A、B置于水平导轨MN上，A滑块带电量为q＝＋2.0×10－4 C，长为r＝5.0 m的轻质绝缘细绳一端与滑块A相连，另一端固定在滑块A的正上方O′处，且细绳处于拉直状态，滑块B不带电．开始时滑块A、B用绝缘细绳相连，其间夹有一压缩的轻质绝缘弹簧，系统处于静止状态．现剪断AB之间细绳，弹簧弹开(忽略其伸长量)，与此同时在竖直虚线左侧空间施加一匀强电场，场强大小E＝2.0×104 N/C，方向竖直向上．滑块B脱离弹簧后滑上传送带，从右