题目内容
5.(1)小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中,重力做功和摩擦力做功分别为多少?
(2)在高中我们定义“由相互作用的物体的相对位置决定的能量”叫势能,如相互吸引的物体和地球,其相对位置关系决定重力势能.对比(1)问中两力做功,说明为什么不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”的概念.
(3)以地面为零势能面.从出发至小环落地前,小环的机械能E随路程s的变化关系是什么?
分析 (1)重力和摩擦力都是恒力,根据功的计算公式求解.
(2)重力做功与路径无关,仅与初末位置有关.势能的变化与初末位置有关.
(3)根据功能关系分析小环的机械能E随路程s的变化关系.
解答 解:(1)重力做功为 WG=-mgh
摩擦力做功 Wf=-fs=-$\frac{mg}{2}$•3h=-$\frac{3}{2}$mgh
(2)重力做功与路径无关,仅与初末位置有关.势能的变化与初末位置有关.两者都与位置有关,所以重力有对应的重力势能.摩擦力做功与路径有关,所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”.
(3)若以地面为零势面,小环初始势能为mgh,初始动能为3mgh
故初始机械能为4mgh
故从出发到落地前,通过路程s,克服摩擦力所做的功为$\frac{1}{2}mgs$
机械能变化的表达式为:E=4mgh-$\frac{1}{2}mgs$
答:
(1)小环从h高处出发至第二次经过2h高处过程中,重力做功和摩擦力做功分别为-mgh和-$\frac{3}{2}$mgh.
(2)重力做功与路径无关,仅与初末位置有关.势能的变化与初末位置有关.两者都与位置有关,所以重力有对应的重力势能.摩擦力做功与路径有关,所以不存在与摩擦力对应的“摩擦力势能”.
(3)小环的机械能E随路程s的变化关系是E=4mgh-$\frac{1}{2}mgs$.
点评 解决本题的关键要掌握恒力做功公式W=Flcosθ,明确功能关系,知道除重力以外其他力做功等于机械能的变化.
| A. | 泵体上表面应接电源正极 | |
| B. | 电磁泵对液体产生的推力大小为BIL2 | |
| C. | 电源提供的电功率为I2•$\frac{ρ}{{L}_{1}}$ | |
| D. | 电磁泵的功率为UI-I2•$\frac{ρ}{{L}_{1}}$ |
| A. | 有感应电动势,就一定有感应电流 | |
| B. | 穿过某电路的磁通量变化越快,产生的感应电动势就越大 | |
| C. | 闭合电路置于磁场中,当磁感应强度很大时,感应电动势一定很大 | |
| D. | 闭合线圈放在变化的磁场中,线圈中一定有感应电流 |
| A. | “嫦娥三号”在环月椭圆轨道2上运行的周期将比在圆轨道1上运行的周期长 | |
| B. | “嫦娥三号”在环月圆轨道1变轨进入环月椭圆轨道2时,应让发动机在P点点火使其减速 | |
| C. | 若已知“嫦娥三号”环月圆轨道1的半径、运动周期和引力常量,则可算出月球的密度 | |
| D. | 设“嫦娥三号”在圆轨道1上运动时经过P点时的加速度为a1,在椭圆轨道2上运行时经过P点时的加速度为a2,则a1=a2 |
| A. | 两物体均做匀速直线运动 | |
| B. | M点表示两物体在时间t内的位移 | |
| C. | t时间内P的位移较大 | |
| D. | t时间内P比Q速度大,此后Q比P速度大 |
| A. | $\frac{1}{k}$m12g2 | B. | $\frac{1}{k}$m22g2 | C. | $\frac{1}{k}$m1(m1+m2)g2 | D. | $\frac{1}{k}$m2(m1+m2)g2 |