功与能量;用图形求功的方法适用于力与位移呈线性关系的情况;或者质量为m的跳水运动员,当Fs功图中F(s)线与s轴所围成的图形的“面积”有公式表示时;因为在Fs功图中,这个“面积”的物理意义就是功的大小。;一把锤子击打一个木桩,锤子每次从同一高度落下,每次都有80%的能量传递给木桩,而木桩所受的阻力f与插入深度x成正比。求木桩每次的深度比。如果第一次打击使木桩穿透总长度的1/3,则需要多少次锤击才能完全穿透它?;某质点受到力F=6x2的作用,从x=0移动到x=2.0m,求力F做了多少功?; 如图所示,一条质量为m,长度为l的软绳平放在桌子上,另一段垂下来跨在桌子边缘的光滑定滑轮上。软绳与桌子之间的摩擦系数为μ。 (1)柔绳能从静止开始下滑,下垂部分的最小长度是多少? (2)从这个位置出发,柔绳刚离开桌子时的速度是多少?;某质点的质量为m,受到一固定中心的排斥力,排斥力的大小为F=μmr,式中r为质点离此中心的距离。开始时,r0=a,v=0。求质点经过位移a后所达到的速度的大小。;一名跳水运动员从距水面H=10m的跳水台上自由落体。运动员的质量为m=60kg。 他的体形可等效为一个长度l=1.0m、直径d=0.30m的圆柱体。忽略空气阻力,运动员入水后,水的等效阻力F作用在圆柱体下端面上,F的值随入水深度y的变化如图所示,该曲线近似为椭圆的一部分,长轴与OY、短轴分别与OF重合。为保证运动员的绝对安全,试算池中水的h的最小值?;设在一定的位移区间内,力与位移的关系为F=f(s),则通常用微分法计算变力所作的功,即将位移区间分成n(n→∞)个小区间s/n,在每一小区间内力看作常数,计算元功Fi·s/n。 由于功是标量,具有“可加性”,所以总功等于各小区间内元功的代数和的极限,即在这个位移中变力所作的功为:;一个半径等于r的半球形水池,池内盛满水,要使水池中的水完全吸收,需要做多少功?;一辆质量为m的机动小车,在半径为R的垂直圆形跑道上,以恒定速度v绕“死圆”运动,已知动摩擦系数为μ,小车从最低点运动到最高点的过程中,摩擦力作了多少功?;B点处摩擦力所作的功为;水平直径以上处摩擦力所作的功为:;将平板沿其长度方向分成n(n→∞)个均等的部分;从一个容器中抽出空气,直到压强为p。容器上有一个小孔,用塞子堵住。现在拔掉塞子。 空气冲入容器的初速度为多少?设外界大气压为p0,大气密度为ρ。;这种算功的方法是基于功和能量变化的关系,只需要了解能量的初、终状态,能量的增量就是相应的功。;如图所示,一根质量分布均匀的粗绳,长2a,质量为2m,它的两端分别悬挂在水平天花板上相距a的两个点,保持悬空状态,它的重心位于天花板下方b处。
现在对绳子的最低点C施加一个力,把绳子拉到D点,求这个拉力所作的功。 一个质量为m的球从高度h自由下落(忽略空气阻力),弹到原高度的3/4高度。为使球弹回到原高度h,求每次撞击球所作的功。 从h高度下落的速度接近于地面的速度: 如图所示,有两个薄壁圆柱,半径为R的圆柱体绕其轴线以角速度ω旋转,另一个圆柱体静止不动。两圆柱接触,其自转轴平行。过了一会儿,由于摩擦力的作用,两圆柱开始旋转,不再滑动。有多少机械能转化为内能?(两圆柱的质量分别为m1、m2) 综合看函数关系 一定的能量变化,用相应的功来衡量。 如图所示,某水塔的水箱底部距地面的高度为H0=20m,其横截面积为半径为R=2m的圆形,储水深度为h=1m。若用一个安装在高度H1=5m处截面积为2cm2的水龙头放水,请问放完水需要多长时间?常用的一个近似值:P0+一质量为m的小球,以一定的初速度垂直向上抛出,设运动中的阻力Ff=kv2,最大阻力为重力的0.44倍,试求小球上升的最大高度H,以及它回落到抛出点时的速度vt。在相同上升高度H/n的每一个微元中质量为m的跳水运动员,所受合外力的大小按几何级数减小,因而动能的增量也按几何级数减小。 公比为:根据给定的条件Rx,军事训练时,一名士兵从一堵墙壁S0以速度v0如图所示跳下,然后再次推墙壁,使身体垂直向上运动继续上升,墙壁与鞋底之间的静摩擦系数为μ,求能使人体重心有最大总上升量Hmax的起跳角θ。;冰面上放着一块质量为m,长度为l的盘子,一只质量为m的小猫坐在盘子的一端,它想跳到盘子的另一端,请问小猫相对于冰面的最小速度v0min应该为多少?为了消耗最少的能量跳到盘子的另一端,它的初速度v0应该与水平面呈多少角度α?;如图所示,在一根厚度均匀,长度为L的杆的上端放着一个厚度可忽略的圆环,二者的质量均为m。 环与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,其大小为一个常数,为kmg(k>1)。杆能沿光滑垂直细杆AB上下滑动,当杆与地面碰撞时,接触时间极短,基本没有动能的损失。设一根杆从距地面高度H处自由下落,经n次碰撞地面后,一个圆形环从杆上脱落。(1)分析杆第二次落地前环与杆的运动情况,求杆与环刚达到相对静止时,杆下端离地面的高度h;(2)求n、k、L、H四个量应满足的关系;(3)杆与环以V1h自由下落,直至第二次落地,速度仍由机械能守恒决定;钢球沿光滑长梯弹跳,每踏一步只跳跃一次,如图所示。 小球每与台阶碰撞一次,都要损失η=50%的机械能,试求小球抛出时初速度v和它与铅垂线的夹角φ。(梯子台阶高h=10cm,宽l=20cm);袁功法;如图所示,一根质量为m,长度为l的均匀软粗绳穿过一个半径为R的滑轮,绳子两端分别挂在天花板上的两个钉子上,两钩子之间的距离为2R。滑轮轴上悬挂一重物贝语网校,重物与滑轮的总质量为M,相互之间无摩擦力。求绳子上最低点C处的拉力。;a;B;如图所示,一根均匀的杆OA,重为G1,能绕着固定轴O在垂直平面内转动。 此杆的A端通过铰链与另一根重量为G2的均匀杆AB相连,在AB杆的B端施加一个水平力F,试利用元功法求出两杆平衡时,各杆与水平面的夹角α、β。由元功法可得