Question

13．運用知識解決問題：
（1）小雨從滑梯上勻速滑下，他的質量不變，速度不變，因此他的動能不變，但是他的高度降低，因此重力勢能減少，所以他的機械能減少．
（2）請在圖中畫出物體沿斜面勻速下滑時的受力示意圖．
（3）小雨同學在10s內將重100N的物體勻速舉高了2m，小雨做功的功率多大？（寫出解題思路，并求解）
解題思路：
功率P=20W．

Answer 1

分析 （1）機械能=動能+勢能．其中動能大小跟質量、速度有關：質量一定時，速度越大，動能越大；速度一定時，質量越大，動能越大；重力勢能跟質量、高度有關：質量一定時，高度越高，重力勢能越大；高度一定時，質量越大，重力勢能越大；
（2）分析物體受到的力，受重力、支持力，在下滑時還受摩擦力的作用，摩擦力方向與物體運動方向相反，沿斜面向上；
（3）已知物重和所舉高度，利用W=Gh得到克服重力做的功；已知做功多少和所用時間，利用P=$\frac{W}{t}$得到功率．

解答 解：
（1）動能與物體的質量和速度有關；重力勢能與物體的質量和所在高度有關．
小雨從滑梯上勻速滑下過程中，他的質量不變，速度不變，因此他的動能不變；但是他的高度降低，因此重力勢能減少，所以他的機械能減少；
（2）在斜面上勻速下滑的物塊受重力G、支持力N和摩擦力f的作用，其中重力的方向豎直向下，支持力垂直于物體的下表面向上，摩擦力的方向沿斜面向上，如圖所示：
；
（3）解題思路：已知物重和所舉的高度，利用W=Gh得到克服重力做的功；已知做功多少和所用時間，利用P=$\frac{W}{t}$得到功率；
克服重力做的功為W=Gh=100N×2m=200J，
做功的功率為P=$\frac{W}{t}$=$\frac{200J}{10s}$=20W．
故答案為：
（1）不變；不變；降低；減少；減少；
（2）見上圖；
（3）已知物重和所舉的高度，利用W=Gh得到克服重力做的功；已知做功多少和所用時間，利用P=$\frac{W}{t}$得到功率；20．

點評 此題是一道綜合題，考查了影響動能和重力勢能的因素、力的示意圖的作法和功率的計算，考查的知識點較多，但難度不大，是一道基礎題．