解析 由机械能守恒定律可得两球落地时速度大小相等,但落地时的速度方向不相同,故速度不相同,A项错误.重力在落地时的瞬时功率P=mgvcos α,α为重力与速度方向的夹角,由于α不相等,故两小球落地时重力的功率不相等,B项错误.重力做功取决于下降的高度h,从开始运动至落地h相等,故重力对两小球做功相同,C项正确.重力做功的平均功率P=,两球运动的时间不相等,故重力对两小球做功的平均功率不相等,D项错误.
二、功能关系的应用
例2 (多选)如图3所示,一质量为m可视为质点的小物体,在沿斜面向上的拉力F作用下,从长为L、高为h的粗糙固定斜面底端匀速运动到顶端,重力加速度为g.此过程中,物体的( )
图3
A.重力势能增加了mgh
B.机械能保持不变
C.机械能增加了mgh
D.机械能增加了FL
答案 AC
解析 重力做功W=-mgh,则重力势能增加了mgh,选项A正确;物体匀速运动,动能不变,重力势能增加mgh,则机械能增加了mgh,选项B、D错误,C正确.
三、动力学方法和能量观点的综合应用
1.动力学方法
利用牛顿运动定律结合运动学规律求解力学问题.
2.能量的观点
利用动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律以及功能关系求解力学问题.
3.应用技巧
涉及动力学方法和能量观点的综合题,应根据题目要求灵活选用公式和规律.
(1)涉及力和运动的瞬时性分析或恒力作用下物体做匀变速直线运动的问题时,可用牛顿运动定律.
(2)涉及多过程、变力作用下的问题,不要求知道过程的细节,用功能关系解题简便.
(3)只涉及动能与势能的相互转化,单个物体或系统机械能守恒问题时,通常选用机械能守恒定律.
(4)涉及多种形式能量转化的问题用能量守恒分析较简便.