Question

高一物理机械能守恒

如图所示,在水平面上,有一个水平向右滑行的木块,到A点时的速度为5m/s,木块在滑过水平面AB后,又沿着光滑的弧形轨道上升到C点,然后返回水平面,且C点离水平面的竖直高度为0.45m.若木块与水平面间的动摩擦因数为0.2,求:(1)木块通过B点时的速度大小?(2)AB间的距离(g取10m/s^2)

Answer 1

机械能守恒定律
　　在只有重力对物体做功的情况下，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能的总量不变。
　　其数学表达式可以有以下两种形式：
　　E机o=E机t(或mgho+1/2m(v
o)^2=mght+1/2m(v
t)^2)
　　△Ek=-△Ep。
机械能守恒条件是：只有重力（或弹簧弹力）做功。【即不考虑空气阻力及因其他摩擦产生热而损失能量,所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】,而且是系统机械能守恒.
一般做题的时候好多是机械能不守恒的，但是可以用能量守恒，比如说把丢失的能量给补回来
　　有功能关系式中的
W除G外=△E机
可知：更广义的讲机械能守恒条件应是除了重力之外的力所做的功为零。
　　当系统不受外力或所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,叫动量守恒定律。
　　动能守恒定律:速度不变。
　　1．动能和动量的区别和联系
　　（1）联系：动能和动量都是描述物体运动状态的物理量，都由物体的质量和瞬时速【V瞬】决定，物体的动能和动量的关系为p=mv
或Ek=1/2mv∧2
．
　　（2）区别：①动能是标量，动量是矢量．动能变化只是大小变化，而动量变化却有三种情况：大小变化，方向变化，大小和方向均变化．一个物体动能变化时动量一定变化，而动量变化时动能不一定变化．②跟速度的关系不同：Ek=1/2
mv2，p=mv．③变化的量度不同，动能变化的量度是合外力的功，动量变化的量度是合外力的冲量．
　　2．用动能定理求变力做功：在某些问题中由于力F大小的变化或方向变化，所以不能直接由W=Fscosα求出变力F做功的值，此时可由其做功的结果——动能的变化来求变力F所做的功．
　　3．在用动能定理解题时，如果物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的分过程（如加速、减速的过程），此时，可以分段考虑，也可对全程考虑．如能对整个过程列式则可能使问题简化．在把各个力的功代入公式：W1+W2+…+Wn=1/2
mv末^2－1/2
mv初^2时，要把它们的数值连同符号代入，解题时要分清各过程中各个力做功的情况．
　　4．机械能守恒定律的推论
　　根据机械能守恒定律，当重力以外的力不做功，物体（或系统）的机械能守恒．显然，当重力以外的力做功不为零时，物体（或系统）的机械能要发生改变．重力以外的力做正功，物体（或系统）的机械能增加，重力以外的力做负功，物体（或系统）的机械能减少，且重力以外的力做多少功，物体（或系统）的机械能就改变多少．即重力以外的力做功的过程，就是机械能和其他形式的能相互转化的过程，在这一过程中，重力以外的力做的功是机械能改变的量度，即WG外=E2－E1．
　　5．功能关系的总结?
　　做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度，在本章中，功和能的关系有以下几种具体体现：
　　（1）动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系，即合外力做功的过程，是物体的动能和其他形式的能量相互转化的过程，合外力所做的功是物体动能变化的量度，即W总=Ek2－Ek1．
　　（2）重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化的过程，重力做的功量度了重力势能的变化，即WG=Ep1－Ep2．
　　（3）重力以外的力做功的过程是机械能和其他形式的能转化的过程，重力以外的力做的功量度了机械能的变化，即WG外=E2－E1
　　（4）作用于系统的滑动摩擦力和系统内物体间相对滑动的位移的乘积，在数值上等于系统内能的增量．即“摩擦生热”：Q=F滑·s相对，所以，F滑·s相对量度了机械能转化为内能的多少．
　　可见，静摩擦力即使对物体做功，由于相对位移为零而没有内能产生．
　　动能和势能（重力势能和弹性势能）统称为机械能：E总=Ek+Ep．（式中Ek为动能，Ep为重力势能。）?
　　在只有重力（和系统内弹簧的弹力）做功的情形下，物体的动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变．这个结论叫做机械能守恒定律

Answer 2

（1）为了求B点的速度，对于从B到C的过程有机械能守恒定理可以有：
在B点的机械能为：1/2mV^2，而在C点动能为0（速度为0），重力势能为mgh，因为整个过程中只有重力做工，故机械能守恒。
1/2mV^2=mgh所以v=3m/s

(2)为了求AB间距离，对于A到B列动能定理（此时因为有了摩擦力做工故机械能不守恒）。
A点时的动能为1/2m5^2,B点时动能为1/2m3^2.
动能变化等于外力所做的功：
1/2m5^2-1/2m3^2=0.2mgs则可以求出s=4m。

对于这类问题要想清楚对于那一过程，列什么方程，把这两个问题搞清楚了就很好做了！

Answer 3

动能定理,要明确过程!

看下图

Answer 4

如图所示的装置中，木块M与地面间无摩擦，子弹m以一定的速度沿水平方向射入木块并留在其中，然后，将弹簧压缩至最短。现将木块，子弹，弹簧作为研究对象，从子弹开始射入到弹簧被压缩至最短的过程中，系统的
A.机械能守恒
B.机械能不守恒
C.产生的热能等于子弹动能的减少量
D.子弹压缩至最短时,动能全部转化成热能
==============
木块的动能，转化成摩擦产生的内能和弹簧弹性势能。机械能不守恒。A错B对。
忽略子弹打入的时间，产生的热能，应该等于“子弹动能的减少量”再减去“木块动能”。C错D也错。

Answer 5

(1)
物体在斜面上加速下滑，说明物体所受合力为沿斜面向下
摩擦力f=μmgcosα
斜面方向的受力:mgsinα-μmgcosα=F(合)>0
即
mgsinα>μmgcosα
即
sinα>μ*cosα
(这个先记住)
由公式P=FV可知
P(重力)=mg*vsinα
P(阻力)=μmgcosα*v
又因为
sinα>μ*cosα
所以易知
:
mg*vsinα
>
mg*vμcosα
即
P(重力)>P(阻力)
即
A错了。
(2)
由公式P=FV易知:
P(平均)=mgsinα*V(平均)
P(底端瞬时)=mgsinα*V(底端瞬时)
物体在加速下滑，明显:
V(平均)
<
V(底端瞬时)
即P(平均)
<
V(底端瞬时)
即
B错了
我认为(3)和(4)需要新的条件才能得出答案。