1.功與能 能是狀態(tài)量.功是過程量.不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過做功實(shí)現(xiàn)的.做功的過程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化的過程.且做了多少功,就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化,因此,功是能量轉(zhuǎn)化的量度.如舉重運(yùn)動(dòng)員把重物舉起來,對重物做了功這一過程中,運(yùn)動(dòng)員通過做功消耗了體內(nèi)的化學(xué)能,轉(zhuǎn)化為重物的重力勢能.并且,運(yùn)動(dòng)員做了多少功,就有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重力勢能.能量的具體值往往無多大意義,我們關(guān)心的大多是能量的變化量,能量的變化必須通過做功才能實(shí)現(xiàn),某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系. 查看更多

 

題目列表(包括答案和解析)

(10分)如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的弧形軌道,高度為h,末端B處的切線沿水平方向。一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道頂端處A點(diǎn)由靜止釋放,滑到B點(diǎn)時(shí)以水平速度v飛出,落在水平地面的C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線BC所示。已知P落地時(shí)相對于B點(diǎn)的水平位移OC= l,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力的作用。

(1)請計(jì)算P在弧形軌道上滑行的過程中克服摩擦力所做的功;

(2)現(xiàn)于軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶右端E輪正上方與B點(diǎn)相距。先將驅(qū)動(dòng)輪鎖定,傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)。使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,它離開B點(diǎn)后先在傳送帶上滑行,然后從傳送帶右端水平飛出,恰好仍落在地面上C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線EC所示。若將驅(qū)動(dòng)輪的鎖定解除,并使驅(qū)動(dòng)輪以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),再使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,最后P的落地點(diǎn)是D點(diǎn)(圖中未畫出)。已知驅(qū)動(dòng)輪的半徑為r,傳送帶與驅(qū)動(dòng)輪之間不打滑,且傳送帶的厚度忽略不計(jì)。求:

①小物塊P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù);

②若驅(qū)動(dòng)輪以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),可得到與角速度ω對應(yīng)的OD值,討論OD的可能值與ω的對應(yīng)關(guān)系。

 

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(10分)如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的弧形軌道,高度為h,末端B處的切線沿水平方向。一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道頂端處A點(diǎn)由靜止釋放,滑到B點(diǎn)時(shí)以水平速度v飛出,落在水平地面的C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線BC所示。已知P落地時(shí)相對于B點(diǎn)的水平位移OC=l,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力的作用。

(1)請計(jì)算P在弧形軌道上滑行的過程中克服摩擦力所做的功;
(2)現(xiàn)于軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶右端E輪正上方與B點(diǎn)相距。先將驅(qū)動(dòng)輪鎖定,傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)。使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,它離開B點(diǎn)后先在傳送帶上滑行,然后從傳送帶右端水平飛出,恰好仍落在地面上C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線EC所示。若將驅(qū)動(dòng)輪的鎖定解除,并使驅(qū)動(dòng)輪以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),再使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,最后P的落地點(diǎn)是D點(diǎn)(圖中未畫出)。已知驅(qū)動(dòng)輪的半徑為r,傳送帶與驅(qū)動(dòng)輪之間不打滑,且傳送帶的厚度忽略不計(jì)。求:
①小物塊P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
②若驅(qū)動(dòng)輪以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),可得到與角速度ω對應(yīng)的OD值,討論OD的可能值與ω的對應(yīng)關(guān)系。

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(10分)如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的弧形軌道,高度為h,末端B處的切線沿水平方向。一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道頂端處A點(diǎn)由靜止釋放,滑到B點(diǎn)時(shí)以水平速度v飛出,落在水平地面的C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線BC所示。已知P落地時(shí)相對于B點(diǎn)的水平位移OC=l,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力的作用。

(1)請計(jì)算P在弧形軌道上滑行的過程中克服摩擦力所做的功;
(2)現(xiàn)于軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶右端E輪正上方與B點(diǎn)相距。先將驅(qū)動(dòng)輪鎖定,傳送帶處于靜止?fàn)顟B(tài)。使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,它離開B點(diǎn)后先在傳送帶上滑行,然后從傳送帶右端水平飛出,恰好仍落在地面上C點(diǎn),其軌跡如圖中虛線EC所示。若將驅(qū)動(dòng)輪的鎖定解除,并使驅(qū)動(dòng)輪以角速度ω順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),再使P仍從A點(diǎn)處由靜止釋放,最后P的落地點(diǎn)是D點(diǎn)(圖中未畫出)。已知驅(qū)動(dòng)輪的半徑為r,傳送帶與驅(qū)動(dòng)輪之間不打滑,且傳送帶的厚度忽略不計(jì)。求:
①小物塊P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
②若驅(qū)動(dòng)輪以不同的角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng),可得到與角速度ω對應(yīng)的OD值,討論OD的可能值與ω的對應(yīng)關(guān)系。

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(23分)有一帶活塞的氣缸,如圖1所示。缸內(nèi)盛有一定質(zhì)量的氣體。缸內(nèi)還有一可隨軸轉(zhuǎn)動(dòng)的葉片,轉(zhuǎn)軸伸到氣缸外,外界可使軸和葉片一起轉(zhuǎn)動(dòng),葉片和軸以及氣缸壁和活塞都是絕熱的,它們的熱容量都不計(jì)。軸穿過氣缸處不漏氣。

               圖1

    如果葉片和軸不轉(zhuǎn)動(dòng),而令活塞緩慢移動(dòng),則在這種過程中,由實(shí)驗(yàn)測得,氣體的壓強(qiáng)和體積遵從以下的過程方程式               

                             

其中,均為常量, >1(其值已知)�?梢杂缮鲜綄�(dǎo)出,在此過程中外界對氣體做的功為

                    

式中,分別表示末態(tài)和初態(tài)的體積。

如果保持活塞固定不動(dòng),而使葉片以角速度做勻角速轉(zhuǎn)動(dòng),已知在這種過程中,氣體的壓強(qiáng)的改變量和經(jīng)過的時(shí)間遵從以                  

         圖2

下的關(guān)系式

     

式中為氣體的體積,表示氣體對葉片阻力的力矩的大小。                   

上面并沒有說氣體是理想氣體,現(xiàn)要求你不用理想氣體的狀態(tài)方程和理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān)的知識(shí),求出圖2中氣體原來所處的狀態(tài)與另一已知狀態(tài)之間的內(nèi)能之差(結(jié)果要用狀態(tài)、的壓強(qiáng)和體積、及常量表示)

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將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球豎直向上拋出,最終落回拋出點(diǎn),運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小恒定,方向與運(yùn)動(dòng)方向相反。該過程的v-t圖象如圖所示,g取10m/s2。下列說法中正確的是

A.小球上升與下落所用時(shí)間之比為2∶3

B.小球下落過程,處于失重狀態(tài)

C.小球上升過程中克服阻力做功48 J

D.小球上升過程中機(jī)械能的損失大于下落過程中的機(jī)械能損失

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