2018-2019学年新设计物理必修二教科版讲义:第四章 机械能及其守恒定律阶段总结 Word版含答案
2018-2019学年新设计物理必修二教科版讲义:第四章 机械能及其守恒定律阶段总结 Word版含答案第4页

除重力或系统内弹力外其他力做功与机械能 W=ΔE 除重力或系统内弹力外其他力做功是机械能变化的原因 W>0 机械能增加 W<0 机械能减少 W=0 机械能守恒 [例3] (多选)竖直向上的恒力F作用在质量为m的物体A上,使A从静止开始运动,升高h,速度达到v,在这个过程中,设阻力恒为f。则下列表述正确的是(  )

A.恒力F对物体做的功等于物体机械能的增量,即Fh=mv2+mgh

B.恒力F与阻力f对物体做的功等于物体机械能的增量,即(F-f)h=mv2+mgh

C.物体所受合力的功,等于物体机械能的增量,即(F-f-mg)h=mv2+mgh

D.物体所受合力的功,等于物体动能的增量,即(F-f-mg)h=mv2

解析 本题中,施恒力F的物体是所述过程能量的总来源。加速运动过程终结时,物体的动能、重力势能均得到增加。除此之外,在所述过程中,因阻力的存在,还将有内能产生,其量值为fh,可见Fh>mv2,同时,Fh>mv2+mgh。选项B的含意为:物体所受除重力、弹簧弹力以外的力对物体做的功等于物体机械能的增量,这个结果,通常又称之为功能原理。选项D为动能定理的具体表述。虽说表述各有不同,但都是能量守恒的具体反映。

答案 BD

[例4] 我国将于2022年举办冬奥会,跳台滑雪是其中最具观赏性的项目之一。如图3所示,质量m=60 kg(包括雪具在内)的运动员从长直助滑道AB的A处由静止开始以加速度a=3.6 m/s2匀加速滑下,到达助滑道末端B时速度vB=24 m/s,A与B的竖直高度差H=48 m,为了改变运动员的运动方向,在助滑道与起跳台之间用一段弯曲滑道平滑衔接,其中最低点C处附近是一段以O为圆心的圆弧。助滑道末端B与滑道最低点C的高度差h=5 m,运动员在B、C间运动时阻力做功W=-1 530 J,取g=10 m/s2。