1、一、關(guān)于動(dòng)能定理的應(yīng)用 動(dòng)能定理是解決功能問題的首選規(guī)律，它可以解決牛頓定律解決不了的變力做功問題，也可以用它對(duì)機(jī)械能不守恒問題進(jìn)行處理它的應(yīng)用條件是：題目不涉及時(shí)間、加速度，而涉及力、位移和速度對(duì)過程復(fù)雜的多過程運(yùn)動(dòng)，既可分段考慮、也可整過程考慮，視題目的問題而定,【例1】 如圖1甲所示，一質(zhì)量m1 kg的物塊靜止在粗糙水平面上的A點(diǎn)從t0時(shí)刻開始，物塊受到按如圖乙所示規(guī)律變化的水平力F的作用并向右運(yùn)動(dòng)，第3 s末物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度剛好為零，第5 s末物塊剛好回到A點(diǎn)，已知物塊與粗糙水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2.(取g10 m/s2)求：,圖1,(1)A點(diǎn)與B點(diǎn)之間的距離 (2)水平力F在

2、5 s內(nèi)對(duì)物塊所做的功,答案(1)4 m(2)24 J 借題發(fā)揮應(yīng)用動(dòng)能定理解題，關(guān)鍵是對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行準(zhǔn)確的受力分析及運(yùn)動(dòng)過程分析，并畫出物體運(yùn)動(dòng)過程的草圖，借助草圖理解物理過程和各量關(guān)系,二、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 1機(jī)械能守恒的判斷 (1)對(duì)某一物體，若只有重力做功，其他力不做功(或其他力做功的代數(shù)和為零)，則該物體的機(jī)械能守恒 (2)對(duì)某一系統(tǒng)，一般利用能量轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn)來判斷機(jī)械能是否守恒若物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變成其他形式的能(如沒有內(nèi)能產(chǎn)生)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,2利用機(jī)械能守恒定律解題常用的公式 (1)系統(tǒng)的末狀態(tài)機(jī)

3、械能等于初狀態(tài)機(jī)械能，即E2E1. (2)系統(tǒng)動(dòng)能的增加(或減少)等于勢(shì)能的減少(或增加)，即Ek增Ep減 (3)若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，則A增加(或減少)的機(jī)械能等于B減少(或增加)的機(jī)械能，即EA增EB減,【例2】 如圖2所示，質(zhì)量為m1的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與下方地面上的質(zhì)量為m2的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過輕質(zhì)滑輪，一端連物體A，另一端連一輕掛鉤開始時(shí)，各段繩都處于伸直狀態(tài)，A上方的一段繩沿豎直方向現(xiàn)在掛鉤上掛 一個(gè)質(zhì)量為m3的物體C，并從靜止?fàn)顟B(tài)釋放，已知它恰好能使B離開地面,圖2,但不繼續(xù)上升若將C換成另一個(gè)質(zhì)量為(m1m3)的物體D

4、，仍從上述初始位置由靜止?fàn)顟B(tài)釋放，則B剛離地時(shí)D的速度大小是多少？(已知重力加速度為g),解析開始時(shí)，A、B靜止，設(shè)彈簧壓縮量為x1，有 kx1m1g 掛C并釋放后，C向下運(yùn)動(dòng)，A向上運(yùn)動(dòng)，設(shè)B剛要離地時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量為x2，有kx2m2g B不再上升，此時(shí)A和C的速度均為零，C已降到其最低點(diǎn)此過程系統(tǒng)機(jī)械能守恒，與初始狀態(tài)相比，彈簧彈性勢(shì)能的增加量為E m3g(x1x2)m1g(x1x2),借題發(fā)揮機(jī)械能守恒定律只明確運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)，而不必考慮這兩個(gè)狀態(tài)之間變化過程的細(xì)節(jié)，如果能恰當(dāng)?shù)剡x擇研究對(duì)象的初、末狀態(tài)，巧妙地利用同態(tài)同性，問題就能簡(jiǎn)捷、便利解決,三、功能關(guān)系和能量的轉(zhuǎn)化與守恒 1能量是

5、表征物體對(duì)外做功本領(lǐng)的物理量 能量的具體數(shù)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，即功能關(guān)系 2功是能量轉(zhuǎn)化的量度 (1)合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變，即W合Ek2Ek1. (2)重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的改變，即WGEpEp1Ep2.重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加,(3)彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的改變相對(duì)應(yīng)，即WFEpEp1Ep2.彈力做正功，彈性勢(shì)能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加 (4)除重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)以外的其他力做的功與物體機(jī)械能的改變相對(duì)應(yīng)，即WEk. (5)一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量，即fs相對(duì)Q.,3用功能關(guān)系解決的兩類問題 (1)已知功求能量的轉(zhuǎn)化或能量的數(shù)值 (2)已知能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值求某個(gè)力做功,【例3】 如圖3所示，傾角30的粗糙斜面固定在地面上，長(zhǎng)為l、質(zhì)量為m、粗細(xì)均勻、質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上，其上端與斜面頂端齊平用細(xì)線將物塊與軟繩連接，物塊,圖3,由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng)，直到軟繩剛好全部離開斜面(此時(shí)物塊未到達(dá)地面)，在此過程中 (),答案BD,借題發(fā)揮用功