2018年高中物理总复习二轮复习专题攻略之动量与能量:内能、传送带模型的能量问题含解析.pdf
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1、【典例 1】如图所示,一半径为R、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平。一 质量为 m的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P点进入轨道。质点滑到轨道最低点N时, 对轨道的压力为4mg , g为重力加速度的大小。用W表示质点从P点运动到N点的过程中克服摩擦力所做的 功。则 ( ) AW 1 2mgR ,质点恰好可以到达 Q点 BW 1 2mgR ,质点不能到达 Q点 CW 1 2mgR ,质点到达 Q点后,继续上升一段距离 D W 1 2mgR ,质点到达 Q点后,继续上升一段距离 【答案】 C 【典例 2】如图所示,质量为m的物体以速度v1滑上水平传送带,传
2、送带由电动机带动,始终保持以速 度 V2匀速运动, v1大于 v2,物体与传送带间的动摩擦因数为错误!未找到引用源。 ,物体过一会儿能保持与 传送带相对静止,对于物体从开始滑上到相对传送带静止这一过程,下列说法正确的() A电动机少做的功为m(v1 2-v 2 2) B运动时间为(v1-v2)/ g C摩擦力对传送带做功为mv2(v1-v2) D摩擦产生的热量为m(v1- v2) 2/2 【答案】 BCD 【典例 3】如图所示,在工厂的流水线上安装有水平传送带,用水平传送带传送工件,可大大提高工作 效率。水平传送带以恒定的速率v = 2 m/s运送质量为m = 0.5 kg的工件,工件都是以v
3、0 = 1 m/s的初速 度从A位置滑上传送带,工件与传送带之间的动摩擦因数= 0.2 ,每当前一个工件在传送带上停止相对滑 动时,后一个工件立即滑上传送带,取g=10m/s 2,求: (1)工件滑上传送带后经多长时间停止相对滑动; (2)在正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离; (3)在传送带上摩擦力对每个工件做的功; (4)每个工件与传送带之间的摩擦产生的内能 【解析】(1)工件的加速度a =g = 2 m/s 2 工件相对传送带静止所需的时间 0 0.5s vv t a (2)在t = 0.5s内传送带相对地的位移即是正常运行状态下传送带上相邻工件间的距离 S = vt = 2 0.5
4、 m = 1 m (3)由动能定理得 22 0 11 0.75J 22 f Wmvmv (4)工件对地位移 22 0 0.75 2 vv s a m 则工件相对传送带的位移大小s=ss=0.25m 产生的摩擦热Q=mgs=0.2 0.5 10 0.25J=0.25J 【答案】(1) 0.5s ; ( 2)1m ; (3)0.75J ; (4)0.25J 【方法总结】 1. 两种摩擦力做功特点的比较 类别 比较 静摩擦力滑动摩擦力 不 同 点 能量的转 化方面 在静摩擦力做功的过程中,只有机 械能从一个物体转移到另一个物体 ( 静 摩 擦 力 起 着传 递 机械 能 的 作 用) , 而没有机械
5、能转化为其他形式 的能 (1) 相互摩擦的物体通过摩擦力做 功,将部分机械能从一个物体转移 到另一个物体 (2) 一部分机械能转化为内能,此部 分能量就是系统机械能的损失量 一对摩擦 力 的总 功 方面 一对静摩擦力所做功的代数和总等 于零 一对相互作用的滑动摩擦力对物体 系统所做的总功,等于摩擦力与两 个物体相对路程的乘积,即Wf Ffx相对,即物体克服摩擦力做功,系 统损失的机械能转化成内能 相 同 点 正功、负 功 、不 做 功方面 两种摩擦力对物体均可以做正功、负功,还可以不做功 2. 摩擦生热掌握“三点” (1) 大小:系统内因滑动摩擦力做功产生的热量QFfx相对; (2) 原因:有
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