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1、勢(shì)能的改變-例題解析
【例1】 下圖表示一個(gè)斜拋物體的運(yùn)動(dòng),當(dāng)物體由拋出位置1運(yùn)動(dòng)到最高位置2時(shí),重力做功是多少?重力勢(shì)能改變了多少?由位置2運(yùn)動(dòng)到跟位置1在同一水平面上的位置3時(shí),重力做功和重力勢(shì)能的變化是多少?由位置1運(yùn)動(dòng)到位置3呢?
解析:由位置1→2,重力做功-mgh,重力勢(shì)能增大mgh;由位置2→3,重力做功mgh,重力勢(shì)能減少mgh(增加-mgh);由位置1→3,重力做功和勢(shì)能變化均為零.
點(diǎn)評(píng):此例的目的是再次強(qiáng)化重力做功、重力勢(shì)能的概念和計(jì)算.
【例2】 如圖所示,一物體質(zhì)量m=2 kg,在傾角θ=37°的斜面上的A點(diǎn)以初速度v0= 3 m/s下滑.A點(diǎn)距彈簧上的
2、擋板位置B的距離為AB=4 m,當(dāng)物體到達(dá)B后,將彈簧壓縮到C點(diǎn),最大壓縮量為BC=0.2 m.然后,物體又被彈簧彈上去,彈到最高位置D點(diǎn),D點(diǎn)距A點(diǎn)為AD=3 m.求物體跟斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).(g取10 m/s2,彈簧及擋板質(zhì)量不計(jì))
解析:利用動(dòng)能定理對(duì)A→B→C→D全過(guò)程列式:
W=mgsinθ-f(+2+)=0-mv02
f=μmgcosθ
兩式聯(lián)立可解得:μ=≈0.52.
點(diǎn)評(píng):此題看上去似乎很復(fù)雜,涉及到重力、彈力、摩擦力做功的問(wèn)題.其實(shí)認(rèn)真分析一下就會(huì)發(fā)現(xiàn),在物體從B→C又返回到B時(shí),彈簧先做負(fù)功,又做了相等數(shù)量的正功,總功為零,即彈力做功為零.而重力做功根據(jù)其特點(diǎn),只考慮由A到D的高度差即可.摩擦力做功由于與路徑有關(guān),須認(rèn)真計(jì)算物體在全程中的位移.可見(jiàn),對(duì)不同性質(zhì)的力做功要具體分析,才會(huì)既簡(jiǎn)化問(wèn)題又避免發(fā)生錯(cuò)誤.
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