典例剖析-学科网群

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1、•典例剖析【例1】质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发,经5min行驶2.25km,速度达到最大值54km/h.设阳•力恒定且収护lOm/f,问：（1）机•乍的功率P是多大？（2）机车的速度为36km/h时机车的加速度日是多大？剖析：因为机乍的功率恒定，山公式住用/可知随着速度的增加，机车的牵引力必定逐渐减小，机车做变加速运动.虽然牵引力是变力，但由可求出牵引力做的功，由动能P定理结合n,可求出机车的功率.利用求岀的功率和最人速度可求阻力，再根据V求出36km/h时的牵引力，再根据牛顿第二定律求出机车的加速度&（1）以机车为研究对象，机车从静止出发至达速度最大值过程，根据

2、传有P•t~Ff・歹丄胡计①2当机车达到最大速度时，所以片八%二/'；・弘②3联立①②两式有&—二3.75X105W.2（%—）pP（2）由尺二工可求出机车受到的阻力^—=2.5X10'N%pQ7SxIO5当机车速度尸36km/h时机车的牵引力F—二~—N=3.75X10’Nv10根据F^-ma可得机乍尸36km/h时的加速度沪匕』75X1O—2严10=^2.5X102gm500x10超览辰-“一辆汽车在恒定功率牵引下，在平直公路上由静止出发，在4min的时间内行驶1800〕m,在4min正末汽车的速度为

3、A.等于7.5m/sB.一定小于15m/sC.可能等于15m/sD.町能

4、

5、大于15m/s

6、答案：B认兀…用石匸競易秦石窈:盂知報「辰亍交另硕窈鬲订硕「不耳亦另病浇:话以机乍在任一时刻运动的加速度圧旦_工,由于速度增大导致加速度减小，汽车做加速mvm度逐渐减小而速度逐渐变大的变加速运动•此类问题应用牛顿第二従律求解，在中学物理范围内是无法求解的.但应用动能定理求解变力做功，进而求解相关物理最是一种简捷优化的解题思路与方法.【例2】（2004年上海，21）滑雪者从畀点由静止沿斜面滑下，沿一平台后水平飞离〃点，地面上紧靠平台有一个水平台阶，空间几何尺度如图6-2-1所示，斜面、平台与滑雪板Z间的动摩擦因数为〃•假设滑雪者由斜面底端进入平台后立即沿水平方向

7、运动，速度大小不变，求：A(1)m雪者离开〃点时的速度大小；(2)滑雪者从/点开始做平抛运动的水平距离s.剖析：(1)设滑雪者质量为刃，斜血与水平面夹角为e,滑雪者滑行过程中克服摩擦力做功件“麼os〃•計〃加g(Z—5cos〃)=PmgL由动能定理驱(〃一力)-mg匸討离开〃点时的速度尸』2g(H-h-pL)・(2)设滑雪者离开〃点后落在台阶上“二丄gZfsl仏VQh22可解得s“2h(H_h_»L)此时必须满足11-pL<2h当H—uL>2h吋，滑雪者直接落到地而上/f—gtis-2=vti可解得2S2=2yjh(H—h—/jL).说明：用动能定理求解的优点是：解题时只关心过

8、程屮合外力的功及初、末状态物体的动能，不必研究运动过程的细节.【例3】如图6-2-2所示，总长为0的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻质滑轮，开始时底端相齐•当略冇拉动时其一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间速度多大？图6-2-2剖析：铁链在运动过程屮只有重力做功，机械能守恒.若设铁链单位长度的质量为Q,且选滑轮最高点所在水平面为参考平面，则初态机械能E=—2・P—g*——QgF末态机械能为E>=—pLg•—+—PLv24422由机械能守恒定律得：E=E?即一丄Q屛二一丄pglh—",所以y=Jg厶/2.422v深化拓展―二条长为人质最另刃n勺歹丿贡轻绳平放在水平地面上，在缓慢提起恳

9、纟亦。打丽门贏起前半段绳人做的功为几在把后半段绳提起的过程中人做的功为應则m:幽等于A.1：1B.1：2C.1：3D.1：4答案：C说明：(1)对绳索、链条Z类的物体，由于常发生形变，其重心位置相对物体来说并不是固定不变的.能否正确确定重心的位置，常是解决该类问题的关键•一般情况下常分段考虑各部分的势能，并用各部分势能之和作为系统总的重力势能.至于参考平血，可任意选収，但以系统初、末态重力势能便于表示为宜.（2）此题也可运用等效方法求解：铁链耍脱离滑轮时重力势能的减少等效于将图6-2-2中的一半铁链移至另一半铁链的下端时重力势能的减少.然后由A鸟=列方程解.用A5=△4列方程的

10、优点是：不需选収参考平血且便于分析计算，在今后解题中可以大胆使用.