2018-2019学年人教版必修二第七章机械能守恒定律:典型体现归纳
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  水平面上前进至B点停下。已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数都为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间的水平距离为,在滑雪者经过AB段运动的过程中,克服摩擦力做的功( )

  A.大于μmgL       B.等于μmgL

  C.小于μmgL D.以上三种情况都有可能

  【答案】B

  【解析】在AC段,滑雪者的摩擦力大小f=μmgcosθ

AC段克服摩擦力做的功WAC=μmgcosθ•LAC

LACcosθ=L1,即为AC段在水平方向的距离.

CB段克服摩擦力做的功WCB=μmgLBC

所以在滑雪者经过AB段运动的过程中,克服摩擦力做的功W=μmgL.

  

  例2、成年人的正常的心跳每分钟为75次,一次血液循环中左心室的血压(可以看成心脏送血的压强)的平均值为1.37×104 Pa,左、右心室收缩时射出的血量均为70 mL,右心室对肺动脉的压力为左心室的0.2倍,由此估算心脏工作时每分钟做的总功.

【解析】一次心跳左心室做的功为1.37×104×70×J=0.959 J。

一次心跳右心室做的功为.

故每分钟做的总功为W=n(W1+W2)=86.31 J.

  

类型二、机车启动问题

例3、汽车发动机的额定功率为Pm=60 kW,汽车质量为m=5t,运动时与地面间的动摩擦因数为μ=0.1.求:(1)汽车所能达到的最大速度vm;

(2)若汽车以a=0.5 m/s2的加速度由静止开始做匀加速直线运动,这一过程能维持多长时间?(取g=10m/s2)

(3)当速度v1=4 m/s时,汽车的加速度a1,是多大?功率P1是多大?

(4)当速度v2=10 m/s时,汽车的加速度a2是多大?功率P2是多大?

  【思路点拨】分析汽车匀加速运动物理过程,理解P与F之间的变化关系,是本题的难点.

  【解析】(1)当汽车达最大速度vm时,a=0,牵引力F等于阻力f,f=μmg.

由Pm=Fvm得最大速度大小为:.

(2)汽车从静止开始匀加速启动,牵引力F恒定且由F-f=ma,

得:F=f+ma=μmg +ma.

  由于速度不断增大,因此发动机功率P也不断增大(因P=Fv∝v),当功率增至额定功率Pm时,匀加速运动结束,其匀速运动阶段的最大速度为:

  =8 m/s.

故可知加速运动维持的时间为.