冰壶质量为m,AC=L,CO′=r,重力加速度为g。
图2
(1)求冰壶在A点的速率;
(2)若将BO′段冰面与冰壶间的动摩擦因数减小为0.8 μ,原只能滑到C点的冰壶能停于O′点,求A点与B点之间的距离。
解析 (1)对冰壶从A到C,由动能定理有-μmgL=0-mv
得vA=。
(2)设AB间距离为s,对冰壶:从A到O′,由动能定理有
-μmgs-0.8μmg(L+r-s)=0-mv,得s=L-4r。
答案 (1) (2)L-4r
二、机械能守恒定律的理解及应用
1.机械能守恒的条件
在一个系统中只有重力或弹簧弹力做功,其他力不做功或做功为零的时候系统机械能守恒。重力做功使能量在重力势能与动能之间转换,弹簧弹力做功使能量在弹性势能与动能之间转换,因此重力做功与弹簧弹力做功不会改变机械能的总量。
2.机械能守恒定律的表达式
(1)从守恒的角度:系统的初、末两状态机械能守恒,即E2=E1;或者Ek1+Ep1=Ek2+Ep2,即系统的初始状态的机械能总量等于末状态的机械能总量。
(2)从转移的角度:系统中一部分物体机械能的增加等于另一部分物体机械能的减少,即ΔEA=-ΔEB。
(3)从转化的角度:系统动能的增加等于势能的减少,即ΔEk=-ΔEp。
3.机械能守恒定律和动能定理的应用比较
规律
内容 机械能守恒定律 动能定理 表达式 E1=E2
ΔEk=-ΔEp
ΔEA=-ΔEB W=ΔEk