朱建武
功是能量轉(zhuǎn)化的量度.無論運動過程中物體的運動性質(zhì)、運動軌跡,無論做功的力是恒力還是變力,都有合外力所做功即各個力所做總功,等于物體動能的變化量.該規(guī)律的表達式為W合= △Ek或W總=△Ek.
例5 如圖3所示,質(zhì)量為M=4 kg的木板靜止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一個質(zhì)量m =1 kg、大小可以忽略的鐵塊,鐵塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ,在鐵塊上加一個水平向左的恒力F=8 N,鐵塊在長L=6 m的木板上滑動,取g=10 m/s2.求:
(1)經(jīng)過多長時間鐵塊運動到木板的左端.
(2)在鐵塊到達木板左端的過程中,恒力F對鐵塊所做的功.
(3)在鐵塊到達木板左端時,鐵塊和木板的總動能.
例6 如圖4所示,水平傳送帶AB長21 m,以6 m/s順時針勻速轉(zhuǎn)動,臺面與傳送帶平滑連接于B點,半圓形光滑軌道半徑R =1.25 m,與水平臺面相切于C點,BC長s=5.5 m,P點是圓弧軌道上與圓心O等高的一點.一質(zhì)量為m =1 kg的物塊(可視為質(zhì)點),從A點無初速度釋放,物塊與傳送帶及臺面間的動摩擦因數(shù)均為0.1,則關(guān)于物塊的運動情況,下列說法正確的是 ( ? ?)
A.不能至0達P點
B.能越過P點做斜拋運動
C.能越過P點做平拋運動
D.能到達P點,但不會出現(xiàn)選項B、C所描述的運動情況
可見物塊到達P點速度恰為零,選項A錯誤;此后從P點沿網(wǎng)弧軌道滑回,不會出現(xiàn)選項B、C所描述的運動情況,選項D正確.
五、深刻剖析“彈簧模型”過程本質(zhì)
例7 如圖5所示,水平桌面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連.彈簧處于自然長度時物塊位于O點(圖中未標(biāo)出).物塊的質(zhì)量為m,AB =a,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)用水平向右的力將物塊從O點拉至4點,拉力做的功為w撤去拉力后物塊由靜止向左運動,經(jīng)O點到達B點時速度為零.重力加速度為g,則上述過程出( ? ?)
【小結(jié)】在靜電場中應(yīng)用動能定理時,關(guān)鍵要考慮電場力在內(nèi)的各個力做功以及初、末狀態(tài)的動能,此時不要考慮什么重力勢能和電勢能.