对单个物体(包括地球为系统)只受重力作用时,动能定理和机械能守恒定律表达式并没有区别;对两个物体组成的系统应用机械能守恒定律较方便;对有摩擦力或其他力做功的情况下要用动能定理列方程。
[针对训练2] 滑板运动是一项惊险刺激的运动,深受青少年的喜爱。如图4所示是滑板运动的轨道,AB和CD是一段圆弧形轨道,BC是一段长7 m 的水平轨道。一运动员从AB轨道上的P点以6 m/s的速度下滑,经BC轨道后冲上CD轨道,到Q点时速度减为零。已知运动员与滑板的总质量为50 kg,h=1.4 m,H=1.8 m,不计圆弧轨道上的摩擦(g=10 m/s2)。求:
图4
(1)运动员第一次经过B点、C点时的速度各是多少?
(2)运动员与BC轨道的动摩擦因数。
解析 (1)以水平轨道为零势能面,从P点到B点,根据机械能守恒定律有
mv+mgh=mv,解得vB=8 m/s。
从C点到Q点,根据机械能守恒定律有
mv=mgH,解得vC=6 m/s。
(2)从B到C由动能定理,-μmglBC=mv-mv
解得μ=0.2。
答案 (1)8 m/s 6 m/s (2)0.2
三、功能关系的理解和应用
1.功能关系概述
(1)不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的,做功的过程就是能量之间转化的过程。