摩擦力做功的特点及其应用.pdf

维普资讯 Vo1．25 NO．304 理 教 学 探 讨 第 25卷总第 304期 of Physics Teaching 2007年第 11期 (下半 月) 摩擦力做功的特点及其应用 蒋守培 江苏 阜宁中学 ，江苏省 阜宁市 224400 1 引出问题 力分别对物块和小车做功为— — 和 — — ， 如图所示，小车长为 摩擦 力 对 系统 (即小物 块 和 小 车)做 功 为 L，置 于光 滑水平 面上 ， 一 C 在其前端放有一小物块 ， (2)若此时刻小物块恰 好滑到小车的左端， 质量为 ，当用力拉小车 则摩擦力分别对小物块和小车做功为 — — 以加速度 “向右运 动了 图 1 和— — (设摩擦 因数 已知)，摩擦力对系统 s。在此过程 中： 做功为 (1)若小物块与小车保持相对静止，则摩擦 解析 (1)小物体跟小车保持相对静止，它 的稳定温度 T27如果温度调节器损坏 ，通 电的熨 1OMW 。所 以风力发 电是很有前途的一种能源 。 斗将加热至多高的温度?假设热损耗正 比于熨斗 (1)风力发 电是将风 的动能转化 为 电能 。设 和周围空气的温差 。室温 To一 20℃。 空气的密度为 D』，水平风速为 ，风力发 电机每个 解析 当电熨斗表面温度稳定时 ，说明消 叶片长为L，风能转化为电能的效率为 叩，那么该 耗的电功与向周围散发的热量相等。设 P为 电功 风力发电机发 出的电功率 P是多大? 率 ，t。时间内消耗的电能为 ：W。一Pt。 (2)假设 江苏 如东洋 口港 平均 风速 为 一 而在 t。+t。时间内熨斗向周围散发 的能量 9m／s，所用风力 发 电机 的叶片长 L一 3m，空气 为W。，由题意假设热损耗正 比于熨斗和周 围空 密度 lD一 1．3kg／m。，效率为 叩一25％，每天平均 气的温差。设 比例系数为 a，则 发 电 2O小时 ，每户居民平均每天用 电 1．5度 ，那 W 2一 a(Tl— To)(￡l+ t2) 么这台风力发 电机能供多少户居 民 日常用 电? 稳定时，有 W。一W。 解析 (1)叶片旋转所形成 的圆的面积为 即 Ptl— a(Tl— To)(￡l+t2) S一 ：rL。，t秒 内流过该面积的空气的质量为 同理 ，在 “棉布”位置时： m 一 』0svt， P￡l一 a(Tz— To)(￡l+ t2’ 又 1舢 2 ·7／= pt 得 Tz一 180℃ 若温度调 节器损坏，设通 电的熨斗将升为 得发出的电功率为 丁3，则有 以下关系式： P一3．35×10。W 一3．35kW 。每 天 发 电 P(￡l+ t2’一 a(T3一 To)(￡l+ t2’ E— Pt一3．35×20— 67kW ·h一67度。可供 得 T3— 420℃ 67÷1．5— 45户居民