
第四章 機(jī)械能及其守恒定律【典例4】 如圖所示,一物體的質(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)距彈簧上端B的距離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BC=0.2 m,然后物體又被彈簧彈上去,彈到最高位置為D點(diǎn),D點(diǎn)距A點(diǎn)的距離AD=3 m.擋板及彈簧質(zhì)量不計(jì),g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:(小數(shù)點(diǎn)后保留兩位小數(shù))(1)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;(2)彈簧的最大彈性勢(shì)能Epm.4.如圖所示,在光滑的水平面上,有一質(zhì)量為M的長木塊以一定的初速度向右勻速運(yùn)動(dòng),將質(zhì)量為m的小鐵塊無初速度地輕放到長木塊的右端,小鐵塊與長木塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)小鐵塊在長木塊上相對(duì)長木塊滑動(dòng)L時(shí)與長木塊保持相對(duì)靜止,此時(shí)長木塊對(duì)地的位移為l,求這個(gè)過程中:(1)小鐵塊增加的動(dòng)能;(2)長木塊減少的動(dòng)能;(3)系統(tǒng)機(jī)械能的減少量;(4)系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.思路點(diǎn)撥:(1)由W合=ΔEk分析小鐵塊及長木板動(dòng)能的變化.(2)由W外=ΔE分析系統(tǒng)機(jī)械能的減少量,由能量守恒分析系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量.(1)根據(jù)動(dòng)能定理得μmg(l-L)=ΔEk,即小鐵塊動(dòng)能的增加量等于滑動(dòng)摩擦力對(duì)小鐵塊做的功.(2)摩擦力對(duì)長木塊做負(fù)功,根據(jù)功能關(guān)系得ΔEkM=-μmgl,即長木塊減少的動(dòng)能等于長木塊克服摩擦力做的功μmgl.(3)系統(tǒng)機(jī)械能的減少量等于系統(tǒng)克服摩擦力做的功ΔE=μmgL.(4)m、M間相對(duì)滑動(dòng)的位移為L,根據(jù)能量守恒定律,有Q=μmgL,即摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的總功等于系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量,也等于系統(tǒng)減少的機(jī)械能.答案:(1)μmg(l-L)?。?)μmgl?。?)μmgL (4)μmgL
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