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文档介绍：. 功能原理
【提出问题】质量为m的物体下落过程中,经过高度h1处速度为v1,下落至高度h2处速度为v2,空气阻力恒为f ,分析由h1下落到h2过程中机械能的变化
分析:根据动能定理,有
下落过程中重力对物体做功,重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面,有
由以上两式可以得到
功能原理
的总功WG外等于物体机械能的变化量△E
当WG外>0时,△E>0,机械能增加
当WG外<0时,△E<0,机械能减少
除重力(弹力)外,其他外力对物体对所做
二. 功能原理的应用
通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个静止在水平面上的木箱,使其由水平面开始加速上升到某一高度,若空气阻力恒定,则在此过程
【例题1】
①力F所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量
②木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量
③力F、重力、阻力,三者的合力所做的功等于木箱重力势能
的增量
④力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量
上述说法正确的有
① B.②④
C.①④ ②
【解析】物体受重力mg,空气阻力
,拉力F,设物体上升高度为h,
由动能定理知:
WF-WF′-mgh=③错,
木箱克服重力做功为mgh,即为木箱重力势能增量,所以②对.
由WF-WF′=mgh+ΔEk,
所以④对①错,选B.
物体以100 J的初动能从斜面的底端向上运动,当它通过斜面上的M点时,其动能减少80 J,机械能减少32 ,则物体到达底端时的动能为____________.
【例题2】
因物体从斜面底端到达M点过程中机械能减少32 J,即摩擦生热32 J;
【解析】
从M点到最高点,动能减少20 J,摩擦生热8 J,所以上滑过程摩擦生热等于40 J;
物体返回斜面底端时机械能损失等于80 J;
此时动能应为100 J-80 J=20 J.
一质量均匀不可伸长的绳索,重为 G,A、B两端固定在天花板上,,在此过程中,绳索AB的重心位置(  ) 
【例题3】
质量m=×103kg的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进100m,其高度升高2m。上坡时汽车速度为V1 = 5m/s,沿山坡行驶L=500m后速度变为V2 = 10m/s。已知车行驶中所受阻力大小是车重的k=,试求:
(1)此过程中汽车所受牵引力做功多少?(2)汽车所受平均牵引力多大?
(取g=10m/s2 )
【例题4】
【解析】取汽车开始时所在位置为参考平面,应用物体机械能变化规律W外= E2 – E1 解题时,要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功,以及此过程中物体机械能的变化。
牵引力做功为
阻力做功为
由功能原理得