(2007?南京模擬)如圖所示,某要乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑到B點(diǎn),接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止.人與雪橇的總質(zhì)量為70kg.右表中記錄了沿坡滑下過(guò)程中的有關(guān)數(shù)據(jù),開(kāi)始時(shí)人與雪橇距水平路面的高度h=20m,請(qǐng)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)解決下列問(wèn)題:
位置 A B C
速度(m/s) 2.0 12.0 0
時(shí)刻(s) 0 4.0 10.0
(1)人與雪橇從A到B的過(guò)程中,損失的機(jī)械能為多少?
(2)設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定,求阻力的大。
(3)人與雪橇從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中所對(duì)應(yīng)的距離.(取g=10m/s2
分析:(1)機(jī)械能等于動(dòng)能和重力勢(shì)能之和,分別求出A、B兩點(diǎn)的機(jī)械能,從而求出機(jī)械能的損失.
(2)根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間公式求出勻減速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度大小,通過(guò)牛頓第二定律求出阻力的大。
(3)根據(jù)動(dòng)能定理求出人與雪橇從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中所對(duì)應(yīng)的距離.
解答:解:(1)從A到B的過(guò)程中,人與雪橇損失的機(jī)械能為△E=mgh+
1
2
m
v
2
A
-
1
2
m
v
2
B

代入數(shù)據(jù)解得△E=9.1×103J   
(2)人與雪橇在BC段做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大小 a=
vB-vC
△t

根據(jù)牛頓第二定律有 Ff=ma
解得  Ff=1.4×102N      
(3)由動(dòng)能定得得  -Ffx=0-
1
2
m
v
2
B

代入數(shù)據(jù)解得  x=36m   
答:(1)人與雪橇從A到B的過(guò)程中,損失的機(jī)械能為為9.1×103J.
(2)阻力的大小為1.4×102N.
(3)人與雪橇從B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中所對(duì)應(yīng)的距離為36m.
點(diǎn)評(píng):運(yùn)用動(dòng)能定理解題,首先要確定研究對(duì)象和研究過(guò)程,分析有哪些力做功,根據(jù)動(dòng)能定理列式求解.
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(2)假定在一次放氣過(guò)程中,鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1.5J,并向外界釋放了2.5J的熱量,鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化?變化了多少?
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