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1、机械能守恒定律复习,第七章,第七章机械能守恒定律,【专题一】功和功率【专题二】机车启动问题【专题三】动能定理【专题四】机械能守恒定律【专题五】其他功能关系,专题一、功和功率,1、概念:力和力的方向上的位移的乘积。,2、公式:,WFlcos,90时,W为正,90时,W0,90时,W为负,3、特点:功是过程量:做功的过程是能量转化的过程。功是标量:有正、负,注意正、负功的意义。,专题一、功和功率,1、概念:功跟做功所用时间的比值。,2、公式:,3、应用:机车启动问题。PFv:P为机车输出功率,F为机车牵引力。,平均功率:,瞬时功率:,PFv,专题一、功和功率,例1、以恒力F推一物体,使它在粗糙水平
2、面上沿力的方向滑行一段距离,力F所做的功是W1,平均功率是P1。若以相同的力F推动该物体,使它在光滑水平面上滑行相同的距离,此时力F所做的功是W2,平均功率是P2。则()A、W1W2,P1W2,P1P2C、W1=W2,P1=P2D、W1=W2,P1P2,做相同的功,用的时间越少,功率越大。,D,专题一、功和功率,专题二、机车启动问题,专题二、机车启动问题,1、恒定功率启动,根据牛顿第二定律,当速度v增大时,加速度a减小,其运动情况是做加速度减小的加速运动,直至F=Ff时,a减小至0,此后速度不再增大,速度达到最大值而做匀速运动,做匀速直线运动的速度是:,2、恒定加速度启动,根据牛顿第二定律,当
3、加速度a不变时,牵引力F恒定.,再由P=Fv知,F一定,实际输出功率P随v的增大而增大,但当P增大到额定功率以后不再增大,此后,发动机保持额定功率不变。,专题二、机车启动问题,例2、汽车发动机的额定牵引功率为60kw,汽车质量为5103kg,汽车在水平地面上行驶时,阻力是车重的0.1倍,试求:(1)汽车保持以额定功率从静止起动后能达到的最大速度是多少?,(2)若汽车从静止开始,保持0.5m/s2的加速度做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?,专题二、机车启动问题,专题三、动能定理,动能定理:力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化。功能关系:解题步骤:(1)确定研究对象
4、和研究过程。(2)对研究对象进行受力分析。(3)写出该过程中合外力做的功,或分别写出各个力做的功(注意功的正负)。(4)写出物体的初、末动能。(5)按照动能定理列式求解。,专题三、动能定理,例3、如图,一质量为2kg的铁球从离地面2m高处自由下落,陷入沙坑2cm深处,求沙子对铁球的平均阻力?,专题三、动能定理,专题四、机械能守恒定律,1、条件:只有重力或弹力做功。,2、表达式:,EK1EP1EK2EP2或E1E2,EK-EP,EA-EB,解题时必须选择零势能面,解题时无须选择零势能面,专题四、机械能守恒定律,例4、游乐场里的过山车沿轨道运行可抽象为如图模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道最低点相切
5、,把小球从弧形轨道高为h处由静止释放,小球下滑后进入圆轨道。已知圆轨道的半径为R,不计摩擦和空气阻力,求:当h为多少时,小球恰好能通过圆轨道最高点?,专题四、机械能守恒定律,专题五、其他功能关系,1、重力做的功与重力势能的变化的关系:,2、弹力做的功与弹性势能的变化的关系:,3、重力、弹力以外的力做的功与机械能的变化的关系:,WGEP1EP2,WFEP1EP2,W其E2E1,4、系统内一对滑动摩擦力做的总功W总Ffl相对在数值上等于接触面之间产生的内能。,专题五、其他功能关系,例5、如图所示,质量为m的小木块以水平初速V0冲上质量为M,长为L,置于光滑水平面上的木板B,并正好不从B木板上落下,共同的速度是V,A、B间动摩擦因数为,试求在此过程中系统产生的热量Q(提示Q=WfFfl相对),专题五、其他功能关系,分析A木块在B木板上滑行的过程中,A和B所受的滑动摩擦力分别为f、f,f=f=mg,A在f的作用下减速,B在f的作用下加速,当A滑到B的右端时,A、B达到一样的速度v,就正好不掉下,设此过程中木板B向前移动的距离为x,滑动摩擦力f对木块A做,解:对A、B分别列出动能定理式:,式-式得,本章总结,【专题一】功和功率【专题二】机车启动问题【专题三】动能定理【专题四】机械能守恒定律【专题五】其他功能关系,再见,