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静摩擦力与滑动摩擦力做功特点的比较

静摩擦力与滑动摩擦力做功特点的比较
静摩擦力与滑动摩擦力做功特点的比较

静摩擦力与滑动摩擦力做功特点的比较

理清静摩擦力和滑动摩擦力做功特点的区别,对理解掌握功这一重要概念有着巨大促进作用。

一、静摩擦力做功的特点

相互接触有相对滑动的趋势但又保持相对静止的两个物体之间

出现阻碍相对滑动趋

势的力为静摩擦力。出现静摩擦力的两个物体之间只有相对滑动趋势而无相对滑动位移,

这是理解静摩擦力做功特点的关键。

如图1,放在水平桌面上的物体a在水平拉力f的作用下未动,则桌面对a向左的静摩擦力不做功,因为物体a在静摩擦力的方向上没有位移,物体a对桌面向右的静摩擦力也不做功,因为桌面在静摩擦力的方向上也没有位移。

如图2,a和b叠放在一起置于光滑水平桌面上,在拉力f的作用下,a和b一起向右加速运动距离为s,则b对a的静摩擦力做负功w1=-fs,a对b的静摩擦力做正功w2=fs,其做功的代数和

w=w1+w2=0.

可见静摩擦力做功的特点是:

(1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。(2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。

(3)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其它形式的能。

功能关系 ——之摩擦力做功

功能关系 ——之摩擦力做功 学习目标:(1)在具体案例中能根据功的定义式和动能定理等规律计算摩擦力所做的功。 (2)通过例题能总结出滑动摩擦力与静摩擦力做功的特点 (3)根据能量守恒定律总结出一对滑动摩擦力做功与系统产生的内能的关系 一、课前自主学习: 1.几种常见力的功与能量转化的关系. (1)重力做功和重力势能的变化:表达式 (2)弹簧弹力和弹性势能的变化:表达式 (3)合力做功和动能变化:表达式 (4)除重力、弹力以外的力做功与机械能变化:表达式 2.摩擦力做功的特点: 3.自主小测:关于摩擦力做功的说法下列中正确的是() A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,一定做负功。 B.静摩擦力起着阻碍物体的相对运动趋势的作用,一定不做功。 C.系统内两物体间相互作用的一对摩擦力做功的代数和恒等于零。 D.系统内两物体间相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和就等于系统产生的内能。其大小可以用Q=fs相 4.自主学习内容提炼: (1)摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可以不做功。 (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。 (3)一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两种情况:一是相互摩擦的物体间机械能的转移;二是机械能转化为内能。 (4)相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力所做的功总为负值,其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,且等于系统损失的机械能。

二、课堂探究 探究一: 如图所示,上表面粗糙的长木板静止在光滑的水平地面上,一物块 (可以看成质点)以速度v 0从木板的左端滑上木板,当物块和木板相 对静止时木板相对地面滑动的距离为x ,物块相对木板滑动的距离为d .求:在此过程中, (1)摩擦力对物体做的功; (2)摩擦力对长木板做的功; (3)以物体和木板为系统,系统由于摩擦产生的热是多少? :探究二: 电机带动水平传送带以速度v 匀速传动,一质量为m 的小木块(可以看成质点)由静止轻放在传送带上,如图所示.若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,当小木块与传送带相对静止时,求:此过程中, (1)小木块的位移 (2)传送带转过的路程; (3) 摩擦力对物体做的功; (4)传送带克服摩擦力做的功 (5)由于摩擦产生的热; 三、巩固练习: 1.如图所示,木块A 放在木板B 的左端,用恒力F 将木块A 拉到木板B 的右端.第一次将B 固定在地面上,F 做功为W 1,系统产生的热量为Q 1;第二次让B 可以在光滑水平地面上自由滑动,F 做功为W 2,系统产生的热量为Q 2,则有( ) A .W 1=W 2,Q 1=Q 2 B .W 1

初中物理 静摩擦力

静摩擦力 江苏南师附中王峰210003 本次公开课既要体现新课程的理念,又要采用先进的教学手段——DIS实验系统教学,所以课前准备工作要求特别高:一方面要充分领会和体现新课程的精神和要求,另一方面要对学生进行DIS实验系统的操作培训。同时在课堂实施过程中问题的提出、知识的呈现、与学生的互动以及对学生的引导和调控都要做好充分的准备。 一、课前准备 1、提出相关的引导问题,让学生事先有重点的进行预习。主要问题如下: (1)什么是静摩擦力?静摩擦力的产生条件是什么?(请比较滑动摩擦力条件) (2)静摩擦力的方向如何? (3)静摩擦力的大小如何?怎样测定? (4)什么是最大静摩擦力? (5)最大静摩擦力可能与哪些因素相关?它的大小与滑动摩擦力可能有何关系?你能设计实验进行探究吗? (6)生活中有哪些摩擦力的现象,它们的原理是什么? 2、明确DIS 操作技术及注意事项,让学生熟悉DIS的操作技术,确保学生在课堂上不被操作技术拖累,从而能更好地进行物理知识的探讨和学习。主要有以下几项: (1)利用“数字”显示和“示波”显示方式来观察力的变化情况; (2)利用“组合图线”选择合理区域,可求出滑动摩擦力平均值; (3)利用“组合图线”坐标轴测出某时刻的力的大小,也可点击鼠标右键直接在鼠标尖端处显示坐标值; (4)力传感器拉木块时:传感器必须保持水平,且挂钩方向应与细线一直线;同时细线也要保持水平,且不能左右偏转。 (5)力传感器拉木块时,木块静止时,力的增大过程尽量缓慢一些,当木块滑动时,尽量控制木块速度恒定,且速度适中一些(太慢容易停顿,太快容易变速)。

3、明确小组学习的要求,各学习小组组长课堂上应发挥组长的职责 (1)调动组内同学学习积极性,在实验任务较多或较复杂时,要进行合理的学习任务安排和调整; (2)督促每位同学按质按量地完成实验任务,提醒同学不能做与课堂内容无关的事! (3)收集同学的实验数据,组织大家进行讨论,总结实验结论,并安排同学准备汇报实验结果。 二、教学目标 知识与技能目标: 2、了解静摩擦力的产生条件、方向和大小 2、理解最大静摩擦力的物理意义和大小特点 3、提高物理实验的操作技能 过程与方法目标: 2、体会应用DIS系统研究物理问题的过程与方法 2、体会控制变量法研究问题的方法 情感态度和价值观目标: 2、通过有趣的物理实验,增强学生学习物理的兴趣; 2、通过对常见生活现象的重新思考,培养学生善于审视和探索日常生活现象的思维习惯。 三、教学重难点 1、静摩擦力的方向判定 2、静摩擦力大小的探究 3、最大静摩擦力大小的探究 4、摩擦力生活实际应用 四、教学方法 1、DIS实验探究 2、学生互动实验 五、实验器材 DIS实验系统毛刷木块砝码木板毛巾面玻璃直尺 六、教学过程 【课堂引入】 (1)筷子提米(教师演示) (2)两本书夹在一起,请学生上台来拉(学生参与),再请同桌学生用物理书做实验感受。课堂思考: (1)为什么筷子能将装有米的杯子提起来? (2)为什么两本普通的书页面交错相叠后很难被拉开? (一)静摩擦力的概念 课堂实践:用手掌心压紧桌面,稍微用力向前推,但保持手与桌面相对静止,则手有什么感觉?课堂思考:实验时手在沿桌面方向受力吗?此力与滑动摩擦力有何差别? 定义:两个相对静止的物体之间有相对运动趋势时物体受到的摩擦力叫做静摩擦力。 课堂思考:滑动摩擦力的产生是有条件的,那么静摩擦力的产生也有条件吗?(可以用类比的方法思考) 产生条件: (1)接触且挤压;(3)接触面粗糙;(4)有相对滑动趋势。

摩擦力做功的特点及应用

摩擦力做功的特点及应用 一、基础知识 1、静摩擦力做功的特点 (1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功. (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零. (3)静摩擦力做功时,只有机械能的相互转移,不会转化为内能. 2、滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功. (2)相互间存在滑动摩擦力的系统内,一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效果: ①机械能全部转化为内能; ②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移,另外一部分转化为内能. (3)摩擦生热的计算:Q =F f s 相对.其中s 相对为相互摩擦的两个物体间的相对路程. 深化拓展 从功的角度看,一对滑动摩擦力对系统做的功等于系统内能的增加量;从能量的角度看,其他形式能量的减少量等于系统内能的增加量. 3、列能量守恒定律方程的两条基本思路: (1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量一定相等; (2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加且减少量和增加量一定相等. 二、练习 1、如图所示,质量为m 的长木块A 静止于光滑水平面上,在其水平 的上表面左端放一质量为m 的滑块B ,已知木块长为L ,它与滑块之间 的动摩擦因数为μ.现用水平向右的恒力F 拉滑块B . (1)当长木块A 的位移为多少时,B 从A 的右端滑出? (2)求上述过程中滑块与木块之间产生的内能. 审题指导 当把滑块B 拉离A 时,B 的位移为A 的位移与A 的长度之和.注意:审题时要画出它们的位移草图. 解析 (1)设B 从A 的右端滑出时,A 的位移为l ,A 、B 的速度分别为v A 、v B ,由动能定理得 μmgl =12 mv 2A (F -μmg )·(l +L )=12 mv 2B

静摩擦力的分析方法

静摩擦力的分析方法 1. 条件法 根据静摩擦力产生的条件来判断。这是分析静摩擦力最直接、最基本的方法。例1. 如图1,在粗糙水平面上有一个三角形木块,在它的两个粗糙斜面上分别 放有两上质量为m 1和m 2 的小木块,m 1 >m 2 。已知三角形木块和两个小木块都是静 止的,试分析粗糙水平面对三角形木块的摩擦力。 分析三角形木块和两个小木块都静止,则可将三者看成一个整体,如图2。整体在竖直方向受到重力和水平面的支持力作用,合力为零;在水平方向没有受到其它力的作用,没有相对于水平面运动的趋势,因此粗糙水平面对三角形木块没有静摩擦力。 2. 假设法 假设不存在静摩擦力,分析物体将会发生怎样的相对运动,从而确定静摩擦力的作用效果。 例2. 如图3,杆AB静止地靠在直角墙上,墙的竖直部分光滑,水平部分粗糙,试分析杆受到的静摩擦力。 分析假设杆没有受到静摩擦力,那么杆的B端将会向右滑动,说明杆的B端受到水平向左的静摩擦力作用,阻碍杆相对地面向右运动的趋势。 3. 平衡法 根据物体处于平衡状态的条件来分析。

(1)利用共点力平衡条件:F =0 合 例3. 如图4,质量为m的物块放在倾角为α的固定斜面上,物块与斜面间的动摩擦因数为,物块在一沿斜面向上的外力F作用下处于静止状态,求物块和斜面间的摩擦力f。 分析如图5,物块受到重力G、斜面的支持力N和外力F的作用。若物块与斜面间有摩擦力,则为静摩擦力。要确定物块相对于斜面的运动趋势,应先确定外力F与重力沿斜面的分力mgsinα的大小关系。由于F大小未知,利用共点力平衡条件讨论如下: ①若F=mgsinα,物块与斜面间没有相对运动趋势,所以物块和斜面间没有摩擦力。 ②若F>mgsinα,物块相对于斜面有向上的运动趋势,斜面对物块的静摩擦力方向沿斜面向下,并且有F=mgsinα+f,即 f=F-mgsinα ③若F

高一物理最新教案-摩擦力做功与能量转化问题 精品

专题 摩擦力做功与能量转化问题 【学习目标】 1.理解静摩擦力和滑动摩擦力做功的特点; 2.理解摩擦生热及其计算。 【知识解读】 1.静摩擦力做功的特点 如图5-15-1,放在水平桌面上的物体A 在水平拉力F 的作用下未动,则桌面对A 向左的静摩擦力不做功,因为桌面在静摩擦力的方向上没有位移。如图5-15-2,A 和B 叠放在一起置于光滑水平桌面上,在拉力F 的作用下,A 和B 一起向右加速运动,则B 对A 的静摩擦力做正功,A 对B 的静摩擦力做负功。可见静摩擦力做功的特点是: (1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。 (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。 (3)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其它形式的能。 2.滑动摩擦力做功的特点 如图5-15-3,物块A 在水平桌面上,在外力F 的作用下向右运动,桌面对A 向左的滑动摩擦力做负功,A 对桌面的滑动摩擦力不做功。 如图5-15-4,上表面不光滑的长木板,放在光滑的水平地面上,一小铁块以速度 v 从木板的左端滑上木板,当铁块和木板相对静止时木板相对地面滑动的距离为s ,小铁 块相对木板滑动的距离为d ,滑动摩擦力对铁块所做的功为:W 铁=-f(s+d)―――① 根据动能定理,铁块动能的变化量为: k w =f s+d E ?铁铁=-()―――② ②式表明,铁块从开始滑动到相对木板静止的过程中,其动能减少。那么,铁块减少的动能转化为什么能量了呢? 以木板为研究对象,滑动摩擦力对木板所做的功为:w fs 板=――――――③ 根据动能定理,木板动能的变化量为:k E w fs ?板板==――④ 5-15-1 图 5152 图- -5153 图-- 5154 图--

再论“一对静摩擦力做功之和是否为零”

再论“一对静摩擦力做功之和是否为零” 很多杂志上对“一对静摩擦力做功之和是否为零”进行过激烈的探讨,但是观点很不统一。实际上,就“一对静摩擦力做功之和为零”是很多教师在教学过程中一直在应用的经验或理论,只是在遇到了个别问题,例如, 案例1.如图所示,平板车放在光滑的水 平面上,一个人从车的左端加速向右端跑, 设人受到的静摩擦力为F1,平板车受到的 静摩擦力为F2,则下列说法正确的是() A . F1、F2均做正功 B . F1、F2均做负功 C . F1做正功,F2做负功 D . F1做负功,F2做正功 一时难以解释才引发了对以上观点的怀疑,从而引发一系列的讨论。 究竟一对静摩擦力做功之和是否为零?只要我们理清了“功”的概念,问题当迎刃而解。高中第一册物理课本对

“功”的定义是“一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,这个力就对物体做了功”。这里的“位移”究竟指的是研究对象的对地位移还是指的受力作用点的对地位移?为了解决这一问题,我们先看下面的模型:案例2.水平地面上,固定着一个小球和弹簧 组成的系统,在小球上下做自由振动的过程 中,地面对弹簧的支持力对弹簧做没做功? 分析:从能量转化的角度,我们不难理解,在小球上下振动的过程中,只有小球重力势能、动能和弹性势能之间相互转化,系统机械能不变,故地面对弹簧支持力不做功。仔细分析我们会发现,在这个变化过程中只有一个点即地面对弹簧的作用点没有对地发生位移,这和支持力对弹簧不做功恰好吻合。从而我们可以总结出力对物体做功时“物体的位移”严格说应该指“力的作用点的对地位移”。 由于我们一般的研究对象为“静态的物体”,物体上每一点的位移都是相同的,所以我们不特别强调力的作用点的位移,只说物体的位移;但对于动态的研究对象,例如,我们在探讨像“人走路时地面对人的静摩擦力是不是做功?”“人在下蹲和站起的过程中地面支持力对人是不是做功?”等问题时,就不能简单的把“人的位移”或“人重心的位移”看成“力的作用点的位移”。

(精品)初中物理专项练习之摩擦力的产生条件(含答案解析)

一、单选题(本大题共 40 小题,共 80.0 分) 1. 如图是用于锻炼身体的体育器材--跑步机.人在跑步机上可 以实现快走或跑步动作,达到锻炼身体的目的.下面关于人在跑 步过程中的叙述,错误的是() A. 人在跑步机上快走或跑步时,跑步机受到人对它的一个向后的力 B. 人对跑步机没有做功 C. 人体消耗的能量一部分转化为跑步机的内能 D. 脚底与跑步机间有摩擦作用 2. 下列关于摩擦力的说法正确的是( A. 物体只有运动时才受摩擦力的作用 B. 摩擦力随物体的重力增加而增加 C. 摩擦力随拉力的增大而增大 ) D. 在压力一定时,两物体间越粗糙,当他们相对运动时产生的摩擦力越大 3. 如图所示,一水平传送带始终匀速向右运动,现把一 物块无初速度放在传送带左侧,物块将随传送带先做匀 加速运动后随传送带一起匀速运动,在此过程中以下说法正确的是( A. 当物块匀速时,物块没有惯性 )B. 当物块匀速时,根据牛顿第一定律可知,物块不受力作用 C. 整个过程中,物块一直受摩擦力的作用 D. 整个过程中,物块的机械能先增大后不变

4. 如图所示,穿久了的运动鞋鞋底磨损得厉害,原因是鞋底受到() A. 重力 B. 摩擦力 C. 压力 D. 支持力 5. 在汽车中悬线上挂一个小球,当汽车运动时,悬线将与竖 直方向成某一固定角度,如图所示,若在汽车底板上还有一个 跟其相对静止的物体 M ,则关于汽车的运动情况和物体 M 的受力情况正确的是( A. 汽车一定向右做加速运动 ) B. 汽车一定向左做加速运动 C. M 除受到重力、底板的支持力作用外,还一定受到向右的摩擦力作 用 D. M 除受到重力、底板的支持力作用外,还可能受到向左的摩擦力作用 6. 对于静止在水平桌面上的文具盒,下列说法中正确的是( A. 它是静止的,是因为它受到桌面的摩擦力作用 B. 它是静止的,是因为它受到惯性的作用 )C. 桌面对它的支持力与它所受的重力是平衡力 D. 它对桌面的压力与桌面对它的支持力是平衡力 7. 如图所示,用水平力 F 拉着长木板 A 在水平地面 上做匀速直线运动,木块 B 始终静止不动,若不计绳 重,下列说法中正确的是( A. 木块 B 不受摩擦力)

高中物理专题练习《摩擦力做功》

一物体以某一初速度沿糙粗斜面向上滑,达到最高点后又滑回出发点,则下列说法中正确的是( ) A .上滑过程中重力的冲量值比下滑过程中重力的冲量值小 B .上滑过程中重力做功值比下滑过程中重力做功值小 C .上滑过程中摩擦力的冲量值比下滑过程中摩擦力的冲量值大 D .上滑过程中摩擦力做功值比下滑过程中摩擦力做功值大 答案:A 来源: 题型:单选题,难度:理解 如图所示,一物块(可视为质点)以 7 m / s 的初速度从半 圆面的A 点滑下,运动到B 点时的速度大小仍为 7 m / s 。若该物块以 6 m / s 的初速度仍由A 点滑下,则运动到B 点时的速度大小 为( ) A.大于6m/s B.等于6m/s C.小于6m/s D.无法确定 答案:A 来源: 题型:单选题,难度:理解 如图,一物块以s m /1的初速度沿曲面由A 处下滑,到达较低的B 点时速度恰好也是s m /1,如果此物块以s m /2的初速度仍由A 处下滑,则它达到B 点时的速度 ( ) A 、等于s m /2 B 、小于s m /2 C 、大于s m /2 D 、以上三种情况都有可能

答案:B 来源: 题型:单选题,难度:识记 如图所示在北戴河旅游景点之一的南戴河滑沙场有两个坡度不同的滑道AB 和AB / (都可看作斜面)。甲、乙两名旅游者分乘两个滑沙撬从插有红旗的A 点由静止出发同时沿AB 和AB / 滑下,最后都停在水平沙面BC 上.设滑沙撬 和沙面间的动摩擦因数处处相同,滑沙者保持一定 姿势坐在滑沙撬上不动。下列说法中正确的是 A.甲在B 点的速率等于乙在B / 点的速率 B.甲的滑行总路程比乙短 C.甲全部滑行过程的水平位移一定比乙全部滑行过程的水平位移大 D.甲、乙停止滑行后回头看A 处的红旗时视线的仰角一定相同 答案:D 来源:2004年高考江苏 题型:单选题,难度:应用 如图6甲所示,一质量为m 的滑块以初速度v 0自固定于地面的斜面底端A 开始冲上斜面,到达某一高度后返回A ,斜面与滑块之间有摩擦,图6乙中分别表示它在斜面上运动的速度V 、加速度a 、势能E P 和机械能E 随时间的变化图线,可能正确的是 A B B / C

13专题:功能关系、摩擦力做功的特点及其应用(PXH)

专题:功能关系、摩擦力做功的特点及其应用 【考点】功能关系的理解及其应用、能量守恒定律的理解及其应用,摩擦力做功的特点及其应用; 【知识点归纳】 考点一 功能关系的理解及应用 1.功能关系: 功是 的量度,即做了多少功就有多少能量发生了转化。 做功的过程一定伴随着 ,而且能量的转化必通过做功来实现。 3、练一练:升降机底板上放一质量为100 kg 的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m 时速度达到4 m/s ,则此过程中(g 取10 m/s 2)?( ) A.升降机对物体做功5 800 J B.合外力对物体做功5 800 J C.物体的重力势能增加500 J D.物体的机械能增加800 J 【例题1】(2016四川理综,1,6分)韩晓鹏是我国首位在冬奥会雪上项目夺冠的运动员。他在一次自由式滑雪空中技巧比赛中沿“助滑区”保持同一姿态下滑了一段距离,重力对他做功 1 900 J,他克服阻力做功100 J 。韩晓鹏在此过程中?( ) A.动能增加了1 900 J B.动能增加了2 000 J C.重力势能减小了1 900 J D.重力势能减小了2 000 J 【例题2】(2017广东佛山模拟)(多选)如图所示,质量为m 的物体(可视为质点)以某一速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面,其减速运动的加速度大小为 4 3 g,此物体在斜面上能够上升的最大高度为h,则在这个过程中,物体(重力加速度大小为g)?( ) A.重力势能增加了mgh B.机械能损失了 2mgh C.动能损失了mgh D.克服摩擦力做功 4 mgh ?

考点二 能量守恒定律的理解及应用 1.内容: 能量既不会 ,也不会凭空消失,它只能从一种形式 为另一种形式,或者从一个物体 到别的物体,在转化或转移的过程中,能量的总量 。 2.表达式: 21E E = 或增减E E ?=? 1.对能量守恒定律的理解 (1)某种形式的能量减少,一定存在其他形式的能量增加,且减少量和增加量相等; (2)某个物体的能量减少,一定存在其他物体的能量增加,且减少量和增加量相等。 2.应用能量守恒定律解题的一般步骤 (1)分清有多少形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化。 (2)确定哪种形式的能量减少,哪种形式的能量增加,并且列出减少的能量总和ΔE 减与增加的能量总和ΔE 增的表达式。 (3)列出能量守恒关系式ΔE 减=ΔE 增。 3.涉及弹簧的能量问题的解题方法 两个或两个以上的物体与弹簧组成的系统相互作用的过程,通常具有以下特点: (1)能量变化上,如果只有重力和系统内弹簧弹力做功,系统的机械能守恒。 (2)如果系统内的每个物体除弹簧弹力外,所受其他力的合力为零,则当弹簧伸长或压缩到最大程度时,两物体的速度相同。 (3)当弹簧为自然状态时,系统内某一端的物体具有最大速度。 1.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态。现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L(未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中 ( ) A.圆环的机械能守恒 B.弹簧弹性势能变化了3mgL C.圆环下滑到最大距离时,所受合力为零 D.圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变 2.如图所示,劲度系数为k 的轻弹簧一端固定在墙上,一个质量为m 的小物块(可视为质点)从A 点以初速度v 0向左运动,接触弹簧后运动到C 点时速度恰好为零,弹簧始终在弹性限度内。A 、C 两点间距离为L,物块与水平面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则物块由A 点运动到C 点的过程中,下列说法正确的是?( ) A.弹簧和物块组成的系统机械能守恒 B.物块克服摩擦力做的功为 2 02 1mv C.弹簧的弹性势能增加量为μmgL D.物块的初动能等于弹簧的弹性势能增加量与摩擦产生的热量之和

静摩擦力教学设计(新)

静摩擦力教学设计 教材分析 摩擦力是力学中三种重要性质的力之一也是学生学习过程中感到最困难的一种力高中物理力学问题的难点在于受力分析受力分析的难点在于摩擦力的分析是高中阶段物理学习必须跨越的的一道门槛。正确认识摩擦力对后面知识的学习有着至关重要的作用。在摩擦力这节课中重点是研究滑动摩擦力要求会计算其大小和判断其方向难点是静摩擦力尤其是静摩擦力方向的判断。教学中从产生的条件、影响摩擦力大小的因素、摩擦力的方向及其计算来理解认识两种摩擦力的异同。通过探究实验去加深巩固教材从生活中的摩擦现象引入以探究静摩擦力和滑动摩擦力与哪些因素有关为主线安排了学生猜想、设计实验、实验探究、合作交流等教学过程让学生经历探讨两种摩擦力与压力、接触面粗糙程度关系的过程。很好地体现了新教材让学生在体验知识的形成、发展过程中主动获取知识的精神。通过本节的学习将更加深入地理解摩擦力的产生条件、大小和方向为以后能对物体进行正确的受力分析奠定基础。 教学设计 一.教学目标 1.知识与技能:了解静摩擦力的产生条件、方向和大小;理解最大静摩擦力的物理意义和大小特点;能在实际问题中确定静摩擦力的大小及方向 2.过程与方法:体会应用DIS系统研究物理问题的过程与方法,体会控制变量法研究问题的方法 3.情感态度和价值观:通过有趣的物理实验,增强学生学习物理的兴趣;通过对常见生活现象的重新思考,培养学生善于审视和探索日常生活现象的思维习惯。 二.教学重难点 重点:静摩擦力产生的条件、方向判定。 难点:1、设计方案,探究影响最大摩擦力大小的有关因素。 2、静摩擦力有无的判断和静摩擦力方向的判断。 三.主要教学方法 DIS实验探究

一对相互作用的摩擦力做功的特点

一对相互作用的摩擦力做功的特点 湖北枣阳二中 张锋 在高中阶段,许多学生对于相互作用力的做功情况尤其是一对相互作用的摩擦力做功的情况感觉很模糊,甚至是束手无策。现在我就一对相互作用的摩擦力做功的特点发表一下我的看法。 一.一对静摩擦力做功特点 (1) 单个静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。例如在斜面上静 止不动的物体,静摩擦力不做功;与倾斜的传送带一起匀速上升的物体,静 摩擦力做正功;与倾斜的传送带一起匀速下降的物体,静摩擦力做负功。 (2) 相互摩擦的系统内,一对静摩擦力所做功的代数和总为零,即021=+W W 。 由于受静摩擦力的物体相对静止,所以他们的位移相等,而一对静摩擦力等 大反向,故有0)(21=?-+?==s f s f W W 。 (3) 在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械 能的作用),而没有机械能转化为其他形式的能。 二.一对滑动摩擦力做功特点 (1) 滑动摩擦力总是阻碍物体的相对运动,但不一定阻碍物体的运动,故单个 滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,当然也可以不做功。 例如沿粗糙的斜面下滑的物体,滑动摩擦力对物体做负功而对斜面不做 功。 (2) 相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力所做功的代数和总为负值,其绝对值 恰等于于相对位移的乘积,即恰等于系统因摩擦而损失的机械能。 (Q W W -=+21,其中Q 就是在摩擦过程中产生的内能) 。 (3) 一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两种情况:一是相互摩擦的 物体之间机械能的转移;二是机械能转化为内能。转化为内能的数值等于 滑动摩擦力于相对位移的乘积,即相对s F Q f ?=。 例如:质量为1m 的木板A 静止在光滑的水平面上,A 的上表面动摩擦因数为u,质量2m 为物体B 左端以0v 水平冲上A 的上表面,当B 恰好到达A 的右端时二者相对静止。求:(1)该过程中摩擦力分别对A,B 和系统做的功;(2)系统产生的内能。(3)木板的长度l 。 解析:B 冲上A 以后,二者在水平方向均只受滑动摩擦力的作用,但由于不知道 位移,所以不能用s f W ?=直接求,只有用动能定理求解。故要先用动量定理 求解末速度v 。 (1)系统由动量定理可得:v m m v m )(2102+= 2 102m m v m v +=

摩擦力做功

摩擦力做功 1.无论静摩擦还是动摩擦力,有可能做正功,或者负功,或者不做功。 2一对相互作用的静摩擦力做功的代数和为零 3一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和为负值 4.关于摩擦生热 1)滑动摩擦才生热,静摩擦不生热 2)相互摩擦的两个物体的接触面都“生热”,因此摩擦生热所涉及到的对象应该是相互摩擦的两个物体组成的系统。 3)实质:通过一对相互作用的滑动摩擦力做功,将系统的机械能转化成内能。 即,系统损失的机械能等于系统增加的内能 5.摩擦生热公式: Q热=f×d(d为相互摩擦的两个物体发生的相对路程) (1)当A和B同向运动时,A和B发生的相对路程是d=X A—x B (2)当A和B反向运动时(A向左B向右)A和B发生的相对路程是d=X A+x B

例1.质量为m的子弹以v0的初速度击中原来静止放在光滑平面上的质量为M 的长木板,当子弹打入金属块的深度为d时,子弹与长木板以共同的速度v m一起运动(即子弹停留在木板中),此时长木板在平面已滑行的距离为S。在子弹打入长木板的过程中,已知子弹与长木板之间的摩擦力为f, 请证明在子弹与木板摩擦的过程中,木板与子弹组成的系统产生的内能(热量)Q=f d 练习1,质量为m 的滑块以v的初速度在粗糙水平地面上滑行,一段距离S后停下来,物体的重力加速度为g,物体与地面之间的摩擦因素为μ,那么在滑行的过程() A.摩擦力对物体做功为—μmgS,摩擦力对地面做功为0。 B.滑块增加的内能为 2 2 1mv C滑块和地面系统增加的内能总和为 2 2 1mv D滑块和地面系统增加的内能总和为Q=f d 练习2.如图,高度h=5m的光滑曲面的底端和水平传送带相切,传送带两轮的间距很大,传送带顺时针转动,传送带的传送速度为v2=5m/s。质量为m=1kg的物体,曲面上从静止开始下滑,下滑到底端进入水平传送带上,由于两轮的间距很大,所以物体最终在传送带上与传送带保持相对静止的运动,g=10m/s2.,物体与传送带之间的动摩擦因素为μ=0.5,求物体在传送带上运动的过程中,产生的总热量Q

关于摩擦力做功的讨论

关于摩擦力做功的讨论 一、滑动摩擦力 当两物体直接接触,接触面上有弹力出现,接触面不光滑,两物体接触面上有相对运动时,二者相互向对方施加阻碍相对运动的滑动摩擦力。那么,滑动摩擦力的做功情况如何? 1.滑动摩擦力一定做功吗? 由以上对滑动摩擦力的描述,很容易得出一个结论:滑动摩擦力一定做功。其实这个结论是错误的。尽管出现滑动摩擦力作用的两物体间,肯定有相对运动发生,但计算功的公 式中的s是受力物体相对地面的位移,两物体间有相对运动,但两物体不一定全都相对地面有位移发生。 如图1所示,A、B两物体叠放在水平地面上,用细绳将A物体拴接于竖直墙上,两物体间、B与地面的接触处均不光滑,现用水平拉力将物体B匀速拉出,在拉出B物体的过程中,B对A的滑动摩擦力是水平向右的,而A物体相对地面的位移却是零,所以B对A的滑动摩擦力对A不做功。 判断滑动摩擦力是否做功,首先要搞清是哪个力对那个物体做不做功,关键是看这个物体在摩擦力的方向上相对地面的位移是不是零。 2.滑动摩擦力一定做负功吗? 由于摩擦力的方向总是与相对运动方向相反,如两物体中甲对乙的滑动摩擦力方向总是与乙相对甲的运动方向对反,这也很容易得出滑动摩擦力一定做负功的错误结论。 判断滑动摩擦力是做负功还是做正功,首先还得搞清是判断哪个力对哪个物体做功,关键是判断该物体所受滑动摩擦力的方向与它相对地面的位移方向间的夹角是大于、等于还是小于90o,与此分别对应的是做负功、不做功、做正功。 如图2所示,在光滑水平地面上静置一表面不光滑的长木板B,现有一可视为质点的小物体A以水平初速度v o从长木板的左端滑向右端。如图3、图4所示,在A未离开B前,A物体所受滑动摩擦力f AB水平向左,A相对地面的位移s A方向向右,所以滑动摩擦力f AB对A做负功;B物体所受滑动摩擦力f BA方向向右,相对地面的位移s B方向向右,滑动摩擦力f BA对B做正功。 3.一对滑动摩擦力功的代数和一定为零吗? 物体间力的作用总是相互的,两物体间的滑动摩擦力也不例外,如图2中的A、B两物体间,A对B施加滑动摩擦力f BA的同时也受到了作为此力的反作用力的B对A的滑动摩擦力f AB,由牛顿第三定律知,这两个力大小相等,设它们的大小为f,则上述过程中,这两个 力的功分别为:,。由于|s A|>|s B|,所以,W A+W B≠0。

静摩擦力、滑动摩擦力做功问题 附答案

静摩擦力、滑动摩擦力做功问题的讨论 【学习目标】 1.理解静摩擦力和滑动摩擦力做功的特点; 2.理解摩擦生热及其计算。 【回顾摩擦力和功的概念】 摩擦力可分为静摩擦力和滑动摩擦力,方向与物体的相对运动趋势方向或相对运动方向相反。 αcos Fs W =(其中F 为力的大小, s 为物体位移的大小,α为力和位移的夹角) 【关于摩擦力做功的讨论】 1、静摩擦力做功情况: 模型1:如图,一个质量为m 的物体在水平外力F 作用下静止在地面上,求物体所受的摩擦力f 和地面所受的摩擦力f ’的做功是多少? 模型2:如图,物体A 、B 相对静止,在水平外力F 的作用下沿光滑水平面向前滑行了S 的位移,求A 所受的摩擦力f 和B 所受的摩擦力f ’的做功是多少? 综上所述:静摩擦力做功情况: (1)静摩擦力可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。 (2)相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零。 一对静摩擦力对系统做功情况: (3)在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的相互转移(静摩擦力起着传递机械能的作用),而没有机械能转化为其它形式的能。 W f = 0 W f’ = 0 这一对静摩擦力对系统做功总和为: 0 W f = fs W f’ = -fs 这一对静摩擦力对系统做功总和为: 0

2、滑动摩擦力做功情况: 模型3:如图,一质量为m 的物体在水平外力F 作用下沿水平面匀速运动了S 的距离,求物体所受的摩擦力f 和地面所受的摩擦力f ’的做功是多少? 模型4:如图,木板B 长为L ,静止在光滑水平面上,一个小物体A 以速度v 0滑上B 的左端,当A 恰好滑到B 的右端时恰好相对B 静止,此时物体B 运动 了S 的位移,试判断A 、B 间摩擦力的做功情况。 模型5:光滑水平面上静止有两物体A 、B ,B 板长度为L ,现给A 加上一水平向右的力F 1,给B 加上水平向左的力F 2,如图所示,两物体从静止开始运动, 直到两物体分离,试分析A 、B 间摩擦力的做功情况。 综上所述:滑动摩擦力做功情况: ①滑动摩擦力可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可以不做功。 ②相互摩擦的系统内,一对滑动摩擦力所做的功总为负值,其绝对值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,且等于系统损失的机械能。 一对滑动摩擦力对系统做功情况: -③一对滑动摩擦力做功的过程中,能量的转化有两种情况:一是相互摩擦的物体间机械能的转移;二是机械能转化为内能(摩擦生热:Q=fs 相对)。 滑动摩擦力、空气阻力等,在曲线运动或者往返运动时所做的功等于力和路程(不是位移)的乘积。 W f = -fs W f’ = 0 这一对静摩擦力对系统做功总和为: -fs B 对A 的摩擦力:W f = -f(s+L) A 对B 的摩擦力:W f’ = fs 这一对静摩擦力对系统做功总和为: -fL V 0 V 对A 的摩擦力:W f = -FL 1 对B 的摩擦力:W f’ = -fL 2 为: -f(L 1 +L 2)=-fL

静摩擦力 导学案

年 级: 高一 科 目: 物 理 总 第 65 课 时 制作日期 11月20日 班 级: 姓 名: 制作人: 沙小宁 使用日期: 事在人为,路在脚下! 3.3 静摩擦力 【学习目标】 (1)知道静摩擦力的产生条件。 (2)知道最大静摩擦力并会用二力平衡条件判断静摩擦力的大小和方向. 【自学指导】默读教材74页前三段内容,用红笔勾画下列问题的答案,4分钟后提问抽查。 1.静摩擦力的定义是什么? 2.什么叫最大静摩擦力? 【检测题】(要求独立闭卷,用0.5mm 的黑色中性笔规范答题,5分钟完成) 1.定义:物体间有 趋势时,产生的摩擦力叫 。 2.产生条件 (1)两物体接触且 ,即存在 。 (2)接触面不光滑。 (3)物体间有 的趋势。 3.方向:与接触面相切,跟物体的 的方向相反。 4.大小:可由受力情况及二力平衡条件来确定,但有一个最大值。 5.最大静摩擦力:静摩擦力的最大值F max 在数值上等于物体刚刚开始运动时所需要的沿相对运动趋势方向的 ,其值略大于滑动摩擦力,一般认为二者相等。 6.静摩擦力的大小范围: 。 【小组讨论】先用3分钟时间独立思考,再用2分钟时间小组讨论统一答案,结束后提问抽查。 如图所示,物体A 、B 均处于静止状态,且物体A 、B 的重力分别是G A 、G B 求出它们受到地面或墙壁的静摩擦力的大小。并在图上画出摩擦力的示意图。 f A = f B =

【课堂小结】1.静摩擦力的产生条件:①接触面不光滑②物体间有弹力 ③有相对运动趋势 2. 用二力平衡条件确定静摩擦力的大小和方向。 【当堂训练】请同学们用10分钟时间独立闭卷完成必做题。 必做题 1.下述关于静摩擦力的说法正确的是() A. 静摩擦力的方向总是与物体运动方向相反 B. 静摩擦力的大小与物体的正压力成正比 C. 静摩擦力只能在物体静止时产生 D. 静摩擦力的方向与接触物体相对运动的趋势相反 2.下列说法中正确的是() A.相互接触并有相对运动的两物体间必有摩擦力 B.两物体间有摩擦力,则其间必有弹力 C.两物体间有弹力,则其间必有摩擦力 D.两物体间无弹力,则其间必无摩擦力 3.下列关于摩擦力的说法中正确的是() A. 物体在运动时才受到摩擦力 B. 摩擦力的方向一定与物体的运动方向相反 C. 摩擦力总是成对地出现 D. 摩擦力的大小总是与压力的大小成正比 选做题 如右图所示,水平拉力F作用在物体B上,AB一起做匀速直线运动, 【日清内容】如何确定静摩擦力的大小和方向?组长意见:

关于摩擦力做功的几类情况分析

关于摩擦力做功的问题 不论是静摩擦力,还是滑动摩擦力既可以对物体做正功,也可以对物体做负功,还可能不对物体做功。力做功是要看哪个力对哪个物体在哪个过程中做的功,而不是由力的性质来决定的。力做正功还是做负功要看这个力是动力还是阻力。摩擦力可以是动力也可以是阻力,也可能与位移方向垂直。 滑动摩擦力对物体做负功——物体克服滑动摩擦力做功,这是比较常见的情形。滑动摩擦力可以做正功,如上图所示,平板车放在光滑水平面上,右端放一小木块,用力F拉平 板车,结果木块在平板上滑动,这时平板给木块的滑动摩擦力 f水平向右,木块的位移也向右,滑动摩擦力f对木块做正 功。滑动摩擦力不做功的情况如右图所示。A、B叠放在水平 面上,B用一水平绳与墙相连,现用水平力F将A拉出,物 体A对B的滑动摩擦力f水平向右,B的位移为零,所以,滑动摩擦力f对B不做功。 静摩擦力做功的情况可用上图所示的装置来说明。若用水平力F拉平板车,木块与平 板车保持相对静止,而一起向右做加速运动,则平板车将给木块水平向右的静摩擦力f(用来产生加速度),在木块运动过程中,此力对木块做正功。根据牛顿 第三定律,木块也将给平板车水平向左的静摩擦力f而平板车的位移 水平向右,故木块给平板车的静摩擦力对平板车做负功。如果放在水 平地面上的物体,用一水平力去拉但没拉动,此时物体受的静摩 擦力与水平力大小相等,方向相反,但物体位移为零,所以静摩擦力 不做功。如果受静摩擦力作用的物体位移不为零,静摩擦力做功也可能为零,如右图所示,匀速向右行驶的车厢内,用力将物块m压在左壁上,物块相对车厢静止,由力的平衡知, 车厢壁对物块有竖直向上的静摩擦力f,位移方向水平向右,故f与位移方向垂直,静摩擦力对物块不做功。

静摩擦力习题

静摩擦力习题 班级姓名分数 1.关于静摩擦力,下列说法正确的是( ) A.只有静止的物体才可能受静摩擦力 B.有相对运动趋势的相互接触的物体间有可能产生静摩擦力 C.产生静摩擦力的两个物体间一定相对静止 D.两个相对静止的物体间一定有静摩擦力产生 2.下列关于摩擦力的说法正确的是() A.受到静摩擦力作用的物体一定是静止的B.受到静摩擦力作用的物体可能是运动的C.静摩擦力不可能是动力D.静摩擦力可以是阻力 3.关于摩擦力的说法,下列说法中正确的是() A. 两个接触的相对静止的物体间一定有摩擦力 B. 受静摩擦作用的物体可能是静止的 C. 物体间正压力一定时,静摩擦力的大小可以变化,但有一个限度 D.正压力越大最大静摩擦力越大 4. 关于相互接触的两个物体之间的弹力和摩擦力,以下说法中正确的是() A.有弹力必有摩擦力 B.有摩擦力必有弹力 C.静摩擦力的大小一定与弹力大小成正比 D.以上说法都不正确 5.关于产生摩擦力的条件,下列说法正确的是( ) A.相互压紧的粗糙物体之间总有摩擦力存在 B.相对运动的物体间一定有滑动摩擦力存在 C.只有相互挤压和有相对运动或相对运动趋势的粗糙物体之间才有摩擦力的作用 D.只有相互挤压和发生相对运动的物体之间才有摩擦力的作用 6.用手握住一个油瓶(瓶始终处于竖直方向且静止不动),下列说法中正确的是( ) A.瓶中油越多,手必须握得越紧 B.手握得越紧,油瓶受到的摩擦力越大 C.不管手握得多紧,油瓶受到的摩擦力总是一定的 D.摩擦力等于油瓶与油的总重力

7.如图所示,在甲图中,小孩用80N的水平力推木箱,木箱不动,则木箱此时受到的静摩擦力大小为________N;在乙图中,小孩用至少100N的水平力推木箱,木箱才能被推动,则 木箱与地面间的最大静摩擦力大小为________N以上空格的正确答案是( ) A.0、80 B.80、100 C.80、80 D.0、100 8.如下图所示,下列关于它们的接触面间有无摩擦力的判断中错误的是( ) A.图(a)中木块A与木板接触,但木板A与木板没有相对运动趋势,因此木板对木块A没有静摩擦力 B.图(b)中木块A与木块接触,A受到向右的推力处于静止状态,因此木板对A有向上的静摩擦力 C.图(c)中木块A与木板接触,A由于受重力作用,有沿木板向下滑的趋势,因此木板对木块A有静摩擦力 D.图(d)中木块A与木板接触,A沿木板向下匀速滑动,与木板有相对运动,因此木板对A 有沿着斜面向上的静摩擦力 9、如图所示,物块A和B叠放在水平地面上.用水平力F=7N向右拉物块 A,结果A和B都没有动.那么,物块B给A的摩擦力大小为______N,方向 ______.地面给B的摩擦力大小为______N,方向______. 10.如右图所示,一木块放在水平桌面上,在水平方向共受到三个力的作用,木块处于静止状态.其中F1=10 N,F2=2 N.若撤去力F1,求木块在水平方向受到的摩擦力的大小和方向. A B F

摩擦力做功几种求法

3 l 白城一中物理组 / 闫炜平 摩擦力做功计算是同学做题时容易疑惑的问题, 概括的说分为三种情况,下面举例说明: 一、在摩擦力大小、方向都不变的情况下,应该 用θ cos ? ? =s f W f 可求。 二、在摩擦力大小不变,方向改变时,由微元法, 可将变力功等效成恒力功求和。 例1:质量为m的物体,放在粗糙水平面上。现 使物体沿任意曲线缓慢地运动,路程为s,物体与水 平面间的动摩擦因数为μ。则拉力F做的功为多少? 解:由微元法可知:F做的功应等于摩擦力做功总和。 例2 :如图所示,竖直固定放置的斜面AB的下 端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切,圆弧面半径 为R,圆心O与A、D在同一水平面上,∠COB=θ。 现有一个质量为m的小物体从斜面上的A点无初速 滑下,已知小物体与AB斜 面间的动摩擦因数为μ。求 (1)小物体在斜面体上能 够通过的路程;(2)小物体 通过C点时,对C点的最 大压力和最小压力。 [解析](1)小物体在运动过程中,只有重力及摩 擦力做功,小物体最后取达B点时速度为零。设小物 体在斜面上通过的总路程为s,由动能定理得: ① 又 由①②式得: (2)小物体第一次到达C点时速度大,对C点压力 最大。 由动能定理④ 小物体最后在BCD圆弧轨道上运动,小物体通过C 点时对轨道压力最小。得: ⑥ 解⑥⑦式得 最小值 [注意,摩擦力做功的公式s f W? - =中,s一般是 物体运动的路程] 三、摩擦力大小、方向都在时刻改变时,速度V 越大时,压力 N F也越大,则由 N F fμ =可知 N F越 大,f也越大,摩擦力做功越多。 例1:连接A、B两点的弧形轨道ACB与ADB 是用相同材料制成的,它们的曲率半径相同。如图所 示,一个小物体由A点以一 定初速度v开始沿ACB滑 到B点时,到达B点速率 为 1 v若小物体由A点以相 同初速度沿ADB滑到B点时,速率为 2 v与的关系: () A 1v>2v B 1v=2v C 1v<2v D 无法判断 [解析]A 物体沿ACB运动过程中受竖直向下的 重力。垂直于轨道向上的支持力,沿切线方向的摩擦 力,其中重力、支持力不做功,摩擦力做负功,又据 圆运动的知识,支持力的平均值小于重力,摩擦力的 平均值较小。物体沿ADB运动过程中受竖直向下的 重力、垂直于轨道向上的支持,沿切线方向的摩擦力, 重力、支持力不做功,摩擦力做负功,而此过程中支 持力的平均值大于重力,摩擦力较大,而过程运动弧 长相同。所以沿ACB过程摩擦力做负功较小,到达B 点时速率较大,故选 A正确。 例2:如图所示,地面上有一个半圆形轨道,一 小物体(可视为质点)从一端离地面高为h的A点自 由落下,恰好顺着圆弧运动,从另一端D点竖直向上 射出,其最高点B距地面的高度为h/2,接着物体从 B点又自由落下,返回到左边的 最高点() A 低于C点 B 高于C点 C 恰在C点 D 无法确定 [解析]B 物体沿ACDB运动过程中应用动能定 理可知:2/ mgh W f = 即:由功能关系可知:由C到D过程中机械能损 失为2 mgh, 同理可知:当物体由BD到C过程中损失机械能 小于2 mgh故球一定能够高于C点。 例3:如图所示,在竖直平面内固定着1/4圆弧 槽,圆弧槽的半径为R,它的末 端水平,上端离地高H,一个小 球从上端A点无初速滑下,若 小球的水平射程为S,求圆弧槽 阻力做功。 解:设小球脱离滑槽,开始做平抛运动的速度为 05年高考试题(选) 25.(20分)如图所示,一对杂技演员(都视为 质点)乘秋千(秋千绳处 于水平位置)从A点由静 止出发绕O点下摆,当摆 到最低点B时,女演员在 极短时间内将男演员沿水 平方向推出,然后自己刚 好能回到高处A。求男演员落地点C与O点的水平距 离s。已知男演员质量m1和女演员质量m2之比 ,2 2 1 = m m秋千的质量不计,秋千的摆长为R,C 点低5R。 (白城一中物理组/ 李松选 答案请见2版右下角) 大家一起来学习 如图所示,滑块A质量m=0.01kg,与水平地面 间的动摩擦因数μ=0.2。用细线悬挂的小球质量均为 m’=0.01kg且沿x轴均匀排列。A与第一只小球及小 球与相邻小球距离均为s=2m,且从左至右悬挂小球 的线长分别为……当A与第一只小球间距 为2m时的运动速度且正好沿着x轴正 向运动。不计滑块和小球大小且当滑块与球、球与球 发生碰撞时机械能守恒,交换速度,碰后任一小球恰 好能在坚直平面内做完整的圆周运动。() (1)最左侧悬挂小球的线长为多少? (2)滑块在运动中能与几个小球发生碰撞。 (3)求出碰撞中第n 的表达式。 [解析](1)设滑块与第一个 球碰撞前的速度为 1 v,由动 能定理得:2 1 umgs= - 一个球碰后瞬间球速 1 v v= 械能守恒得:2 2 1 2 1 2 1 2 2 1mv mgl mv+ =又因为 球在最高点时,由牛顿第二定律有, 所以悬挂在最左侧绳长 (2)对滑块由动能定理得2 2 1 0mv umgs- = - 所以滑块滑行的总路程m s25 =则滑块在滑行过 程中与小球碰撞个数5. 12 = =s s n,应取12个 (3)设滑块与第n个(n≦12)球碰前速度为 n v由 动能定理得2 22 1 2 1mv mv ns umg n - = ? -则滑 块与球碰后,球速 n n v v= '若第n个悬线长 n l到最高 点速度为n n v 对小球机械能守恒2 2'2 1 2 2 1n n n n mv mgl mv+ = 且在最高点由牛顿第二定律有 n n l mv mg2' =联立 以上各式g ugns v l n 5 ) 2 (2 - = [教师评语]这是一道力学习题,可用来培养同学们的 复合解题能力、考查的知识点有: ①动能定理 ②机械能守恒 ③瞬间牛顿第二定律 ④弹性碰撞时(不损失能量) 由动量守恒,能量守恒可知,质量相等发生速度互换 现象。 (白城一中一年五班/ 史小汐投搞) ② 2 2 1 cos c mv AB mg mgR= ? -θ μ 第1版共2版主管白城一中教研所主办白城一中高一物理组排版:张学金李延铎我们的目标:从生活走向物理,从物理走向社会!印刷:校本部印刷室 B C A cos= -fs mgRθ θ μcos mg f= μ R S= R mv mg N c 2 max = -③ s mg s s s s mg W n f ? = + + + =μ μ) ( 3 2 1 R mv mg N c /2' min = - ⑦ (1 mgR- ()mg ctg Nθ θ μ? - =cos 2 3 max B v ()R H g S v B - =2 2 2 1 B f mv W mgR= - ()R H mgS mgR W f - - =4 2 由平抛运动知识得:① 由动能定理得: ()mg Nθ cos 2 3 min - = 由①②得: ② m g ugs v l84 .1 5 ) 2 (2 1 = - = 1 2 2 l mv mg= ( 16 .0 2m n - =12 3.2.1 = n 2 / 10s m g= s m v/ 10 = 3 l 2 l 1 l 1 l

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