人教版高中物理必修第二册精品课件 第8章 机械能守恒定律 分层作业26 功能关系及其应用.ppt

12345678910111213解析小球在BC间运动时,设∠ACB=θ,则小球对竖直固定杆的弹力为,摩擦力为Ff=μFN,可知,小球对竖直固定杆的弹力不变,即摩擦力不变,则弹性绳和小球组成的系统的机械能为E=E0-Ffx,可知弹性绳和小球组成的系统的机械能E随小球位移x关系的图像应为一条直线,故选A。1234567891011121311.(多选)如图所示,传送带的水平部分ab长度为2m,倾斜部分bc长度为4m,bc与水平方向的夹角为37°。传送带沿顺时针方向匀速率运动,速率为2m/s。现将质量为m=1kg小煤块A从静止轻放到a处,它将被传送到c点,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为μ=0.25,且此过程中煤块不会脱离传送带,g取10m/s2,下列说法正确的是()A.小煤块从a点运动到b点的过程中,电动机多消耗的电能为4JB.小煤块从a点运动到c点所用的时间为2.2sC.从a点运动到c点的过程,小煤块和皮带间因摩擦而产生的热量为6JD.从a点运动到c点的过程,小煤块在传送带上留下的痕迹长度为2.8mAC1234567891011121312345678910111213得t3=1s,该过程皮带位移为x3=vt3=2m,煤块和传送带相对滑动位移为Δx2=lbc-x3=2m,因摩擦产生的热量为Q2=μmgcos37°·Δx2=4J,所以煤块由a运动到c的时间为t=t1+t2+t3=2.4s,痕迹长为s=2m,摩擦生热Q=Q1+Q2=6J,故A、C正确,B、D错误。1234567891011121312.如图所示,有一固定在水平地面的光滑平台,平台右端B与静止的水平传送带平滑相接,传送带长L=4m,有一个质量为m=0.5kg的滑块,放在水平平台上,平台上有一根轻质弹簧,左端固定,右端与滑块接触但不连接,现将滑块缓慢向左移动压缩弹簧,且弹簧始终在弹性限度内,在弹簧处于压缩状态时,若将滑块由静止释放,滑块最后恰能到达传送带右端C点。已知滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2,求:12345678910111213(1)滑块到达B点时的速度vB的大小及弹簧储存的最大弹性势能Ep;(2)若传送带以3.0m/s的速度沿顺时针方向匀速转动,当滑块冲上传送带时,对滑块施加一大小恒为0.5N的水平向右的作用力,滑块从B运动到C的过程中,摩擦力对它做的功。答案(1)4m/s4J(2)-3.75J1234567891011121312345678910111213(2)由于vBv传,滑块滑上传送带时,加速度大小为a,有μmg-F=ma滑块减速到与传送带共速时,由运动学公式得解得x1=3.5mL故滑块之后匀速运动,从B到C,由动能定理得1234567891011121313.深坑打夯机的工作示意图如图所示。开始时,电动机带动两个摩擦轮匀速转动,将夯杆从深坑提起,当夯杆的下端刚到达坑口时,两个摩擦轮将夯杆松开,夯杆在自身重力的作用下,落回坑底,这样周而复始地进行,就可以达到将坑底夯实的目的。已知两摩擦轮始终以大小相同的角速度匀速转动,对夯杆的压力大小均为F=2.5×104N,两摩擦轮与夯杆间的动摩擦因数μ=0.25,夯杆的质量m=1×103kg,坑深h=6.75m,每个打夯周期中,摩擦轮对夯杆做的功W=8×104J,重力加速度大小g取10m/s2,不计夯实坑底引起的深度变化,求:12345678910111213(1)两摩擦轮边缘的线速度大小v;(2)每个打夯周期中,摩擦轮与夯杆摩擦产生的热量Q。答案(1)5m/s(2)6.25×104J12345678910111213解析(1)设夯杆的下端到达坑口前的速度大小已经达到v,由动能定理有解得v=5m/s夯杆向上加速过程,由牛顿第二定律有2μF-mg=ma设夯杆从静止到刚达到速度v的过程向上运动的高度为h1,由运动学公式有v2=2ah1解得h1=5mh1h,假设成立,即v=5m/s。12345678910111213该时间内摩擦轮边缘通过的路程s=vt由功能关系有Q=2μF(s-h1)解得Q=6.25×104J。1234567891011