20190507摩擦阻力做功和內(nèi)能的關(guān)系

1、小專題：摩擦生熱一內(nèi)能的產(chǎn)生與相關(guān)計算（說明：本專題不涉及動量知識）現(xiàn)象1由于慣性，物體在粗糙的水平面上運動，速度由 V0減少到0,機械能轉(zhuǎn)化成了什么能？現(xiàn)象2?物體從高 處下落，由于有空氣阻力，將會有機械能損失，損失的 機械能轉(zhuǎn)化成了什么能？總結(jié)1這就是摩擦生熱，科學(xué)的說法就是機械能 轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能?？偨Y(jié)2:摩擦生熱與什么力做功有關(guān)呢？研究前面 的12兩個現(xiàn)象可知，摩擦生熱應(yīng)與滑動摩擦力和空氣 阻力做功有關(guān)。滑動摩擦力和空氣阻力做功的過

2、程就是 將機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的過程，而且這種能量轉(zhuǎn)化的方向 是單一的不可逆轉(zhuǎn)的。二.研究并推導(dǎo)摩擦生熱大小的計算公式Q二f s相其中f的大小恒定，它表示整個運動過程中滑動摩擦力或空氣阻力的大?。籗相相 表示滑動摩擦力作用點或空氣阻力作用點相對于接觸面 往返的路程。推導(dǎo)1某物以Vo沖上粗糙斜面，沿斜面上升距離L 后又返回斜面底端且速度變成 v （vvVo），已知運動過程中所受的摩擦阻力大小恒為f。請計 算內(nèi)能Q與摩擦力f的關(guān)系。解析：物體在

3、運動過程中有部分機械能轉(zhuǎn)化成一 12 12內(nèi)能印由。能量守恒知①Q(mào)再對全過程由動能定理得：121-f 2L mv mv0 ②比較①②兩式得： Q二f 2L , “2L”的物理意義是“路程”，設(shè)路程為s,因此內(nèi)能的計算公式是：Q=f s推導(dǎo)2:某物從H高處由靜止下落，著地后反彈起 來（這一過程不損失能量），最后停在地面上。已知運 動過程中受到的空氣阻力大小恒為f。請計算內(nèi)能Q與 摩擦力f的關(guān)系。解析：物體在運動過程中機械能最終 三.摩擦生

4、熱公式Q=f x S相的運用Q=f x S相 常運用在三種模型中。最簡單的是接觸面固定不動的模 型，這種情況最容易找出S相；在滑塊模型和傳送帶模 型中，由于摩擦力的施力物本身也在運動，尋找S相就 更難一些。模型㈠?接觸面固定情況下的摩擦 生熱【例1】一個物體以某一初速度沖上長為L = 3m的固定斜面，后又 返回到斜面的底端，已 知整個過程中物體受到 滑動摩擦力f的大小保持4N不變，求：整個過程中產(chǎn)生的內(nèi)能多少。二 ＜如3=謝形【例2】如

5、圖所示，AB是正面相對的兩面 墻， AB=6m。某物體以較大的初速度 V。從AB的正中間0點向右運動，撞擊B墻后返回又撞 擊A 墻，再返回撞擊B墻…如此反復(fù)。已知物體在AB間運 動過程中受到的滑動摩擦力大小始終為f=5N, 且物體在與墻撞擊|_ycL 的過程中不損失動 | 苔 |能，求： 1 B⑴已知從O出發(fā)到最后停下來的過程中產(chǎn)生的內(nèi)能 是105J，則物體最終停在何處？⑵已知物體的質(zhì)量 m=2.1kg，則物體初速度V0是多大？全部轉(zhuǎn)

6、化成內(nèi)能，由功能關(guān)系知： Q=mgH①再對全過程由動能定理得:一.認識摩擦生熱現(xiàn)象 往返運動所經(jīng)過的路程。比較①②兩式得:針對練習(xí)1?在鉛直平面內(nèi)有一半徑為 1米的半圓形軌道，質(zhì)量為2千克的物體自與圓心0等高的 A點從靜止開始滑下，物體自A至最低點B的(mgcosa+Fsin a) sD.物體克服阻力做功為P mgScosa(C )4.所圖所示，質(zhì)量相同的物體分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開始下滑，物體與兩斜面間的動摩擦力大小恒為8牛

7、江頓。求：物體下滑到B點過程中所產(chǎn)生的內(nèi)能大小。坯』&二不按.......①A二戶幟A丑7T,(BCD )2.質(zhì)量為m的物體，由于有空氣阻力，在距 地 面h高處以g/3的加速度由靜止 翌直下落到地面。下 列說 法中哪些是正確的？A. 物體的重力勢能減少 mgh/3B. 物體和空氣系統(tǒng)得到的內(nèi)能是 2mgh/3C. 物體的動能增加mgh/3D. 重力做功mgh(BC )3.如圖5-32所示，用水平恒力F將質(zhì) 八量為m的小物體 一