Question

13．运用知识解决问题：
（1）小雨从滑梯上匀速滑下，他的质量不变，速度不变，因此他的动能不变，但是他的高度降低，因此重力势能减少，所以他的机械能减少．
（2）请在图中画出物体沿斜面匀速下滑时的受力示意图．
（3）小雨同学在10s内将重100N的物体匀速举高了2m，小雨做功的功率多大？（写出解题思路，并求解）
解题思路：
功率P=20W．

Answer 1

分析 （1）机械能=动能+势能．其中动能大小跟质量、速度有关：质量一定时，速度越大，动能越大；速度一定时，质量越大，动能越大；重力势能跟质量、高度有关：质量一定时，高度越高，重力势能越大；高度一定时，质量越大，重力势能越大；
（2）分析物体受到的力，受重力、支持力，在下滑时还受摩擦力的作用，摩擦力方向与物体运动方向相反，沿斜面向上；
（3）已知物重和所举高度，利用W=Gh得到克服重力做的功；已知做功多少和所用时间，利用P=$\frac{W}{t}$得到功率．

解答 解：
（1）动能与物体的质量和速度有关；重力势能与物体的质量和所在高度有关．
小雨从滑梯上匀速滑下过程中，他的质量不变，速度不变，因此他的动能不变；但是他的高度降低，因此重力势能减少，所以他的机械能减少；
（2）在斜面上匀速下滑的物块受重力G、支持力N和摩擦力f的作用，其中重力的方向竖直向下，支持力垂直于物体的下表面向上，摩擦力的方向沿斜面向上，如图所示：
；
（3）解题思路：已知物重和所举的高度，利用W=Gh得到克服重力做的功；已知做功多少和所用时间，利用P=$\frac{W}{t}$得到功率；
克服重力做的功为W=Gh=100N×2m=200J，
做功的功率为P=$\frac{W}{t}$=$\frac{200J}{10s}$=20W．
故答案为：
（1）不变；不变；降低；减少；减少；
（2）见上图；
（3）已知物重和所举的高度，利用W=Gh得到克服重力做的功；已知做功多少和所用时间，利用P=$\frac{W}{t}$得到功率；20．

点评 此题是一道综合题，考查了影响动能和重力势能的因素、力的示意图的作法和功率的计算，考查的知识点较多，但难度不大，是一道基础题．