关于斜面上的物体所受各力做功情况的分2
人教版(2019) 高一物理必修 第二册 第八章 第1节 功和功率

人教版(2019) 高一物理必修第二册第八章第1节功和功率姓名:__________ 班级:__________考号:__________一、选择题(共14题)1、关于功的概念,下列说法中正确的是()A.力对物体做功越多,说明力一定越大B.力对物体做功越少,说明物体的位移一定越小C.力对物体不做功,说明物体一定没有移动D.物体发生了位移,不一定有力对它做功2、关于作用力与反作用力做功的关系,下列说法正确的是()A.当作用力做正功时,反作用力一定做正功B.当作用力做正功时,反作用力可以做正功,也可以做负功C.作用力与反作用力所做的功一定大小相等、正负相反D.当作用力不做功时,反作用力也一定不做功3、在光滑水平面上推物块和在粗糙水平面上推物块相比较,如果所用的水平推力相同,物块在推力作用下通过的位移相同,则推力对物块所做的功A. 一样大B. 在光滑水平面上推力所做的功较多C. 由物块通过这段位移的时间决定D. 由于物块的质量未知,故无法比较4、物体在相同的水平恒力作用下,分别沿粗糙的水平地面和光滑的水平地面在恒力的方向上移动相同的距离,恒力做功分别为W1和W2,下列说法正确的是()A.W1=W2B.W1>W2C.W1﹤W2D.无法确定5、一质量为m的小球,用长为L的轻绳悬挂于O点,小球在水平力F作用下,从平衡位置P点移动到Q点,如图所示,关于力F所做的功下列说法正确的是()A.若水平力F是恒定的力,则力F所做的功为B.若水平力F是恒定的力,则力F所做的功为C.若是把小球缓慢移动,则力F所做的功为D.若是把小球缓慢移动,则力F所做的功为6、某人把一质量为m的物体竖直向上抛出,物体达到最高点h后落回到抛出点。
若物体在上升和下落过程中所受到空气的阻力大小均为F f,则物体在整个过程中(重力加速度为g)()A.克服重力做功mgh B.克服重力做功2mghC.克服阻力做功F f h D.克服阻力做功2F f h7、如图所示,重为20N的物体,沿固定的斜面由静止开始下滑,经过1s下降了1m的高度,在此过程中重力做功的平均功率为A.50W B.40W C.30W D.20W8、如图所示,货物放在自动扶梯的水平台阶上,随扶梯一起向斜上方做匀速直线运动,下列说法正确的是A.重力对货物做正功B.摩擦力对货物做正功C.支持力对货物做正功D.合外力对货物做正功9、如图,滑雪者由静止沿斜坡从A点自由滑下,然后在水平地面上前进至B点停下,已知斜坡、水平面和滑雪者之间的动摩擦因数皆为μ,滑雪者(包括滑雪板)的质量为m,A、B两点间水平距离为L,A、C之间的距离为,B、C之间的距离,在滑雪者经过AB段过程中,克服摩擦力做的功为A. 等于B. 大于C. 小于D. 等于10、三个质量相同小球,从同一高度由静止释放,其中a球自由下落,b、c球分别沿斜面和曲面下滑,如图所示.从释放到运动至地面的过程中,小球所受重力做功关系正确的是()A. W a>W b>W cB. W a<W b<W cC. W a<W b=W cD. W a=W b=W c11、A、B两物体质量分别为m和2m,A置于光滑水平面上,B置于粗糙水平面上,用相同水平力F分别推A和B,使它们前进相同的位移,下面说法正确的是()A.两次推力做功相等B.第二次推力做功大一些C.第一次推力做功大D.无法比较12、如图,一光滑大圆环固定在桌面上,环面位于竖直平面内,在大圆环上套着一个小环,小环由大圆环的最高点从静止开始下滑,在小环下滑的过程中,大圆环对它的作用力A.一直不做功B.一直做正功C.始终指向大圆环圆心D.始终背离大圆环圆心13、如图,质量分别为M和m的两物块(均可视为质点,且M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过的位移相同.设此过程中F1对M 做的功为W1,F2对m做的功为W2,则()A.无论水平面光滑与否,都有W1=W2B.若水平面光滑,则W1>W2C.若水平面粗糙,则W1>W2D.若水平面粗糙,则W1<W214、小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,如图所示。
斜面上的物体和倾斜力

斜面上的物体和倾斜力物体在斜面上运动时,会受到倾斜力的作用。
倾斜力是指斜面对物体施加的力,它的大小和方向决定了物体在斜面上的运动状态。
一、斜面上的物体斜面是一个倾斜的平面,可以通过角度来描述。
当物体放置在斜面上时,重力将沿着斜面方向分解为两个分力:垂直于斜面的分力(重力分量)和平行于斜面的分力(倾斜力)。
这两个分力决定了物体在斜面上的运动情况。
若物体静止在斜面上,说明重力分量与倾斜力平衡,其大小相等,方向相反。
此时,斜面对物体的支持力也要平衡物体的重力。
若物体开始运动,说明重力分量大于倾斜力,物体受到的倾斜力较小。
二、物体受到的倾斜力倾斜力的大小取决于斜面的倾斜角度和物体的质量。
倾斜力的方向与斜面的倾斜方向相反,并始终平行于斜面。
倾斜力使物体沿着斜面向下运动或拖拽,使得物体的速度和加速度相对较小。
当斜面角度增大时,倾斜力的大小也会增加。
当斜面角度为45度时,倾斜力等于物体重力的一半。
当斜面角度大于45度时,倾斜力的大小超过物体重力的一半,物体将沿斜面向上移动。
三、斜面上的摩擦力当斜面较为光滑时,物体在斜面上运动会受到很小的摩擦力影响。
而斜面表面粗糙、摩擦系数较大时,物体在斜面上运动时摩擦力的大小会增加。
摩擦力的方向始终与倾斜力方向相反,并且平行于斜面。
当物体静止在斜面上时,摩擦力与斜面产生的支持力平衡物体的重力。
当物体开始运动时,摩擦力的大小会减小。
四、公式和计算在斜面上的物体运动涉及到力的平衡和运动方程的应用。
根据物体所受力的平衡条件、斜面角度和物体的质量,可以计算物体的加速度、速度、位移等参数。
计算斜面上物体的加速度可使用如下公式:a = (gsinθ - μgcosθ) / (m + msin²θ)式中,a为物体的加速度,g为重力加速度约等于9.8 m/s²,θ为斜面的倾斜角度,μ为摩擦系数,m为物体的质量。
通过物体的加速度,可以进一步计算物体在斜面上的速度和位移等运动参数。
机械能练习题及答案

机械能1.(多选题)一质量为1kg的铁球,由静止开始向上以1m/s2的加速度匀加速上升2m.下列说法中正确的是(g=10m/s2)()A.人对铁球做功11J B.合外力对铁球做功4JC.合外力对铁球做功2J D.铁球克服重力做功20J2.如图所示,一重为G的物块在与水平方向成α角的恒力F作用下,沿水平面向右匀速运动一段距离x.在此过程中,重力G和恒力F对物块所做的功分别为()A.0,FxcosαB.0,Fx C.Gx,0 D.Gxcosα,03.把一个物体竖直向上抛出去,该物体上升的最大高度是h,若物体的质量为m,所受的空气阻力恒为f,则在从物体被抛出到落回地面的全过程中()A.重力所做的功为mgh B.重力所做的功为2mghC.空气阻力做的功为零D.空气阻力做的功为﹣2fh4.如图所示,质量为m的物体始终静止在斜面上,在斜面体从图中实线位置沿水平面向右匀速运动到虚线位置的过程中,下列关于物体所受各力做功的说法正确的是()A.重力不做功B.支持力不做功 C.摩擦力不做功 D.合力做正功5.如图所示,让质量相同的物体沿高度相同,倾角不同的斜面从顶端运动到底端,下列说法正确的是()A.甲图中重力做的功最多 B.乙图中重力做的功最多C.丙图中重力做的功最多 D.重力做的功一样多6.如图所示,工人推动一台割草机在水平草坪上加速前进,推力方向与水平方向夹角为30°,对割草机所受各力的做功情况正确的判断是()A.推力对割草机做负功B.支持力对割草机做正功C.重力对割草机做负功D.合力对割草机做正功7.(多选题)质量为m的物体以竖直向下3g的加速度加速运动,在它向下运动h米的过程中()A.物体的动能增加mgh B.物体的机械能增加2mghC.合外力对物体做功2mgh D.物体的重力势能减少mgh8.物体运动过程中,重力对其做功500J,则物体的()A.动能一定增加500J B.动能一定减少500JC.重力势能一定增加500J D.重力势能一定减少500J9.(单选)一物体从H高处自由下落,当其动能等于重力势能时(以地面为零势能面),物体的速度为:A. gHB.gH2C. 2gHD. 21gH210.(单选)质量为m的小球,从离桌面H高处由静止下落,桌面离地高度为h,如图所示,若以桌面为参考平面,那么小球落地时的重力势能及整个过程中小球重力势能的变化分别为( )A.mgh,减少mg(H-h) B.mgh,增加mg(H+h)C.-mgh,增加mg(H-h) D.-mgh,减少mg(H+h)11.(单选)桌面高为h1,质量为m的小球从高出桌面h2的A点从静止开始下落到地面上的B点,以桌面为参考面,在此过程中小球重力做功和小球在桌面处的机械能分别为()A、mg(h1+h2)B、mgh2,mgh2C、mgh2,mg(h1+h2)D、mg(h1+h2),mg(h1+h2)12.(单选)关于重力势能,下列说法中正确的是( ).(A)重力势能的大小只由重物本身决定(B)重力势能恒大于零(C)在地面上的物体具有的重力势能一定等于零(D)重力势能实际上是物体和地球所共有的13.(单选)关于重力势能与重力做功的下列说法中正确的是()A.物体克服重力做的功等于重力势能的减少B.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功C.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和D.在同一高度,将物体以初速v0向不同的方向抛出,从抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等14.(多选)如图所示一轻质弹簧下端悬挂一质量为m的小球,用手托着,使弹簧处于原长,放手后,弹簧被拉至最长的过程中,下列说法正确的是()A.小球先失重后超重B.小球机械能守恒C.小球所受的重力做的功大于弹簧的弹力对小球所做的功D.弹簧最长时,弹簧的弹性势能、小球的重力势能之和最大15.(多选题)如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。
2020-2021粤教版物理第二册教师用书:第4章 第5节机械能守恒定律含解析

2020-2021学年新教材粤教版物理必修第二册教师用书:第4章第5节机械能守恒定律含解析第五节机械能守恒定律学习目标:1.[物理观念]能够分析动能和势能之间的相互转化问题。
2。
[科学思维]会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒。
3.[科学思维]能运用机械能守恒定律解决有关问题,并领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。
一、动能与势能的相互转化1.机械能动能、势能(包括重力势能和弹性势能)统称为机械能,在一定条件下,物体的动能与势能可以发生相互转化。
2.动能与重力势能间的转化只有重力做功时,若重力做正功,则重力势能转化为动能,若重力做负功,则动能转化为重力势能,转化过程中,动能与重力势能之和保持不变。
3.动能与弹性势能间的转化被压缩的弹簧把物体弹出去,射箭时绷紧的弦把箭弹出去,这些过程都是弹力做正功,弹性势能转化为动能。
二、机械能守恒定律的理论验证1.机械能守恒定律的内容在只有重力或弹力做功的系统内,动能和势能发生相互转化,而系统的机械能总量保持不变。
2.表达式(1)E p1+E k1=E p2+E k2。
(2)mgh1+错误!mv错误!=mgh2+错误!mv错误!。
1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)物体自由下落时,重力做正功,物体的动能和重力势能都增加。
(×)(2)射箭时将弹性势能转化为动能. (√)(3)通过重力或弹力做功,机械能可以转化为非机械能. (×)(4)物体自由下落过程中经过A、B两位置,如图所示,此过程中物体的机械能一定守恒。
(√)2.(多选)一物体在做自由落体运动过程中,重力做了2 J的功,则()A.该物体重力势能减少2 JB.该物体重力势能增加2 JC.该物体动能减少2 JD.该物体动能增加2 JAD[在自由下落过程中,重力做了2 J的功,重力势能减少2J。
通过重力做功,重力势能转化为动能,则物体动能增加了2 J,故A、D正确,B、C错误.]3.(多选)从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球,一个竖直上抛,一个竖直下抛,另一个平抛,下列判断正确的是()A.落地时的速度相同B.落地时的动能相同C.从抛出到落回地面,竖直上抛时重力做功最多D.落地时机械能相同BD[三种抛法,重力做功相同,故落地时动能相同,但速度方向不同,故速度不同;抛出时三个球机械能相等,故落地时机械能相等。
机械能守恒定律

机械能守恒定律(系统的机械能守恒)系统的机械能守恒由两个或两个以上的物体所构成的系统,其机械能是否守恒,就看除了重力、弹力之外,系统内的各个物体所受到的各个力做功之和是否为零,为零,则系统的机械能守恒;做正功,系统的机械能就增加,做做多少正功,系统的机械能就增加多少;做负功,系统的机械能就减少,做多少负功,系统的机械能就减少多少。
系统间的相互作用力分为三类:1)冈I」体产生的弹力:比如轻绳的弹力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力等2)弹簧产生的弹力:系统中包括有弹簧,弹簧的弹力在整个过程中做功,弹性势能参与机械能的转换。
3)其它力做功:比如炸药爆炸产生的冲击力,摩擦力对系统对功等。
在前两种情况中,轻绳的拉力,斜面的弹力,轻杆产生的弹力做功,使机械能在相互作用的两物体间进行等量的转移,系统的机械能还是守恒的。
虽然弹簧的弹力也做功,但包括弹性势能在内的机械能也守恒。
但在第三种情况下,由于其它形式的能参与了机械能的转换,系统的机械能就不再守恒了。
归纳起来,系统的机械能守恒问题有以下四个题型:(1)轻绳连体类(2)轻杆连体类(3)在水平面上可以自由移动的光滑圆弧类。
(4)悬点在水平面上可以自由移动的摆动类。
(1)轻绳连体类这一类题目系统除重力以外的其它力对系统不做功,系统内部的相互作用力是轻绳的拉力,而拉力只是使系统内部的机械能在相互作用的两个物体之间进行等量的转换,并没有其它形式的能参与机械能的转换,所以系统的机械能守恒。
例:如图,倾角为二的光滑斜面上有一质量为M的物体,通过一根跨过定滑轮的细绳与质量为m的物体相连,开始时两物体均处于静止状态,且m离地面的高度为h,求它们开始运动后m着地时的速度?分析:对M、m和细绳所构成的系统,受到外界四个力的作用。
它们分别是:M所受的重力Mg, m所受的重力mg,斜面对M的支持力N,滑轮对细绳的作用力F。
M、m的重力做功不会改变系统的机械能,支持力N垂直于M的运动方向对系统不做功,滑轮对细绳的作用力由于作用点没有位移也对系统不做功,所以满足系统机械能守恒的外部条件,系统内部的相互作用力是细绳的拉力,拉力做功只能使机械能在系统内部进行等量的转换也不会改变系统的机械能,故满足系统机械能守恒的外部条件。
专题21:功 功率 机械效率2 基本概念 讲义

《功、功率和机械效率》专题复习课教案一、复习课教学目标:1、 通过知识要点复习和习题练习,理解功(有用功、总功、额外功)、功率和机械效率的概念。
2、 理解公式W =FS 、P=W /t=F v 和η=总有用W W =nF G FS Gh ,并会运用它们;学会用其它知识(如P=UI 、W=mgh=ρgvh 、力的分析等)与本部分知识结合的综合解题能力。
3、 熟悉这些年这部分知识的升学试题的特点,了解出题方向,掌握基本的解题思路,提高应试能力。
4、 锻炼克服困难的能力和意志,磨练出解题意志和心理承受能力。
二、复习知识要点:1、 功:(1) 做功的两个必要条件:物体受到力的作用,物体在力的方向上移动了距离。
(2) 做功的实质:使物体的动能、势能或内能发生了变化。
(3) 功的公式:W =FS 公式中的单位要求:此略(4) 对功的适应性练习(以下内容在复习时插入讲课中,不需要停下课操作):A 、 判断是否做功问题:a 、用50N 的拉力拉物体,物体不动。
答: 。
b 、正在光滑的水平冰面上自个做匀速滑行的冰块。
答: 。
c 、小明满头大汗地举着杠铃,一动也不动。
答: 。
d 、搬起一块石头。
答: 。
e 、用水平方向的力把桌子推动了。
答: 。
B 、 判断做功的力问题:a 、 重为50N 的物体在15N 的水平拉力作用下,匀速水平运动。
b 、 足球在球场上快速运动,最后停了下来。
c 、 重为20N 的物体在15N 的竖直向上的拉力作用下,下降了2米,落回地面。
C 、 简单计算题:a 、物体甲重为20N ,在15N 的水平推力作用下,匀速前进了2米。
推力做的功为 J ;重力做的功为 J 。
b 、物体甲、乙的质量之比为2:3,在分别受到30N 和50N 的拉力作用下,均沿着水平地面匀速运动,所前进的距离之比是5:3,则拉力对它们做的功的是 。
(5)功的原理:适用任何机械都不省功(但可以省力)。
2、 机械效率(1) 有用功:对我们是有用的,是我们所需要的功。
湖南省桃源县2025届九年级物理第一学期期中教学质量检测试题含解析

湖南省桃源县2025届九年级物理第一学期期中教学质量检测试题 题注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2.选择题必须使用2B 铅笔填涂;非选择题必须使用0.5毫米黑色字迹的签字笔书写,字体工整、笔迹清楚。
3.请按照题号顺序在各题目的答题区域内作答,超出答题区域书写的答案无效;在草稿纸、试题卷上答题无效。
4.保持卡面清洁,不要折叠,不要弄破、弄皱,不准使用涂改液、修正带、刮纸刀。
一、选择题1.下列物理量最符合生活实际的是( ) A .标准大气压下沸水的温度为0℃ B .某中学生的质量约为50kgC .家用电冰箱正常工作时的电流约为5AD .我国家庭照明电路的电压为36V2.如图所示,一根支在支架上的塑料吸管,能在水平面内自由转动.用餐巾纸摩擦吸管使其带电,将丝绸摩擦过的玻璃棒靠近带电吸管的一端,吸管被吸引,说明吸管在与餐巾纸摩擦的过程中A .失去电子带正电B .失去电子带负电C .得到电子带正电D .得到电子带负电3.如图甲所示的电路中,闭合开关,两灯泡均发光,且两个完全相同的电流表1A 和2A 指针偏转分别如图乙、丙所示,通过灯泡1L 和2L 的电流分别为A.2.1A0.24A B.1.2A 2.1AC.0.78A0.42A D.0.9A 2.1A4.下列事件中,能表明分子在不停地做无规则运动的是A.扫地时,灰尘四起B.花开时,花香满园C.下雪时,雪花飘飘D.刮风时,黄沙扑面5.甲、乙两个金属块密度之比为1:3,质量之比是2:3。
把甲浸没在水中,把乙浸没在酒精中,则甲、乙两金属块受到的浮力之比为(ρ酒精=0.8×103千克/米3)()A.5:2 B.2:1C.5:8 D.5:186.某九年级同学家住5楼.一天,他提着装有30个鸡蛋的塑料袋从1楼走到家里在此过程中,下列估算不合理的是()A.他提鸡蛋的力做的功约为200JB.他提鸡蛋的力做功的功率约为3WC.他爬楼做的功约为6×103JD.他爬楼做功的功率约为1×103W7.关于热机下列说法正确的是()A.随着科学技术的发展,热机的效率可达到100%B.柴油机上安装一个笨重的飞轮,是为了提高它的效率C.汽油机在工作过程中,进气门和排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程D.柴油机的效率比汽油机的高,这是因为柴油的热值比汽油的大8.如图所示的电路,不可能出现的情况是()A.灯亮,铃响B.灯亮、铃不响C.灯不亮、铃响D.灯不亮、铃不响9.如图所示,闭合开关S,两灯均不亮,电流表无示数,电压表有示数,则故障的原因可能是A.灯L1被短接B.电流表断路C.灯L2断路D.开关被短接10.小明同学在物理实践活动中,设计了如图所示的四种用电流表或电压表示数反映弹簧所受压力大小的电路,其中R′是滑动变阻器,R是定值电阻,电源两极间电压恒定.四个电路中有一个电路能实现压力增大,电表示数增大,这个电路是 ( )A.B.C.D.11.在图示电路中,开关闭合后,无论怎样移动滑片,小灯泡都不亮,电流表示数为零,电压表有示数且不变。
关于斜面上摩擦力做功的一个结论

关于斜面上摩擦力做功的一个结论
一、结论推导
题目如图1所示,斜面长l,倾角θ.一个质量为m的物体沿斜面由顶端向底端滑动,动摩擦因数为μ.则物体克服摩擦力所做的功为多少?
图1
解析Wf=f·l=μmglcosθ=μGx.
式中G为物体所受的重力,x为物体在水平方向上的位移(即位移的水平分量x=lcosθ).可见,当物体只受重力、弹力和摩擦力作用沿斜面运动时,克服摩擦力所做的功等于动摩擦因数、重力的大小和水平位移的大小三者的乘积.
由推导过程易知,如果物体在摩擦力方向上还受其它力,公式仍成立;若在重力方向上还受其它力,则式中的G为等效重力.公式不仅适用于平面,而且在相对速度较小的情况下还适用于曲面(可用微元法化曲为直证明).
结论若滑动物体对接触面的弹力只由重力(或等效重力)引起,则物体克服摩擦力所做的功相当于物体沿水平的投影面运动克服其摩擦力所做的功,即Wf=μGx.
二、结论应用
例1 如图2所示,在竖直平面内的A、C两点之间有三条轨道.一质量为m的物体从项点A由静止开始先后沿不同的轨道下滑,动摩擦因数均为μ.转角处撞击不计,则下列关于物体到达底端C点时的速度大小的判定正确的是[]
图2
A.沿轨道Ⅰ下滑到点C处速度最大
B.沿轨道Ⅲ下滑到点C处速度最大
C.沿轨道Ⅲ下滑到点C处速度最小
D.沿各轨道下滑到点C处速度一样大
解析应用结论式Wf=μGx,根据动能定理得
mgh-μmgx=(1/2)mv2.
由于A、C两点间的高度差h相同,水平位移x也相同,所以物体下滑到点C的速率v相同.故选项D正确。
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关于斜面上的物体所受各力做功情况的分析
摘要:斜面上的物体所受各力做功的不同情况有三种类型。
很多学生非常容易把这三种类型的问题都错误的理解为物体在固定斜面上的问题,实际上小物体所受各力做功的情况是不能混为一谈的。
通过对这一问题的研究和分析有利于提高学生的逻辑推理能力,知识迁移能力、类比能力、思维能力,从而激发他门学习物理知识的浓厚兴趣。
关键词:斜面上受力做功位移
功是高中物理学中重要的基本概念也是高考考察的重点和难点。
但是,对于高中学生来说,对功的理解往往只是表面的,特别是对斜面上的物体所受各力做功情况更是搞得昏头昏脑,无从下手。
即使是分析出来也只是乱套公式,想当然的错解。
下面是本人从教几来年自我总结出的斜面上的物体所受各力做功情况的分析。
一、斜面不动,物体动
例题1:如图1所示:质量为m的小滑块从粗糙的斜面滑下,斜面置一粗糙的水平面上,当物体从斜面顶端滑向底端的过程中,斜面体保持不动,求小滑块所受各力做功情况:
解析:(1)对物体进行受力分析,物体受三个力:重力、支持力、摩擦力(如图1所示)。
(2)标出物体的位移方向:沿斜面向下
(3)重力做功:由于重力的方向与位移方向的夹角为锐角,所以重力做正功支持力做功:支持力的方向与运动方向垂直,所以支持力不做功。
摩擦力做功:摩擦力的方向与运动方向相反,所以摩擦力做负功。
这个问题一般学生根据已学的力学知识是很容易正确的分析出来。
二、物体不动,斜面动
例题3:如图2所示,质量为m的小滑块与斜面体始终保持相对静止,现让斜面体匀速向右运动s,则在此过程中小滑块所受各力做功情况:
解析:(1)对物体进行受力分析,物体受三个力:重力、支持力、摩擦力(如图2所示)。
(2)先判断出物体沿着水平面向右运动,再标出物体的位移方向:从初位置指向末位置(如图2所示)。
(3))重力做功:由于重力的方向与位移方向相同,所以重力做不正功
支持力做功:支持力的方向与运动方向的夹角为钝角,所以支持力做负功。
摩擦力做功:摩擦力的方向与运动方向的夹角为锐角,所以摩擦力做正功。
三、物体动,斜面也动
例题2:如图3所示,质量为m的小滑块从光滑的斜面滑下,斜面置一光滑的水平面上,当物体从斜面顶端滑向底端下滑的过程中,求小滑块所受各力做功情况:
解析:(1)对物体进行受力分析,物体受三个力:重力、支持力
(2)先判断出物体沿着水平面向右运动,再标出物体的位移方向:由初位置指向末位置(如3所示)。
(3))重力做功:由于重力的方向与位移方向的夹角为锐角,所以重力做正功支持力做功:支持力的方向与位移方向的夹角为钝角,所以支持力做负功。
这个问题学生很容易把它与第一种问题相混淆。
有两个方面的误解:第一,错误的认为位移方向沿斜面向下,因为没有分析斜面体的运动方向而导致的;第二,不能正确标出位移的方向。
判断一个力对物体是否做功,可以根据该力和与物体位移方向的夹角是否为90度,或力与位移的方向的夹角是锐角或钝角,也可根据物体之间由于力F的作用是否有能量转化来确认力是否对物体做功。
综上所述,斜面上的物体所受各力做功的不同情况有三种类型。
第一种: 斜面不动,物体动。
第二种:物体不动,斜面动。
第三种:物体动,斜面也动。
从表面上看都是研究物体在斜面上的运动,很多学生非常容易把这三种类型的问题都错误的理解为物体在固定斜面上的问题,实际上小物体所受各力做功的情况并不能混为一谈。
通过对这一问题的研究和分析,一是,可以加深学生对位移和功的概念的理解;第二,同时也让学生今后对遇到这一模型的问题具有冷静应对的心理,不会出现手忙脚乱的反应;第三:有利于提高学生的逻辑推理能力,知识迁移能力、类比能力、思维能力,从而激发他门学习物理知识的浓厚兴趣。
高一物理必修2第七章第二节《功》,教材只对功的认识和理解方面加以表述,并没有对功的公式:W=FLCOS 的深层内涵加以补充和扩展,但是高考却是对学生能力的考察和知识点基本概念的理解和应用。
如果不让学生对中上等难度的题加以练习和对比,那么学生也只会死记硬背公式,乱套公式解题,照葫芦画瓢,只要题目稍加改动,他们便无从下手,或是出现“走老路”的现象。
若对高中物理中功的概念弄不清楚,将会影响到对能的理解,而能的概念又是物理学的重点知识。
因此,对老师而言,一定要把学生的基础知识打牢,各种不同的题型都要练习到位,这样才能够让学生对高考物理应对自如,同时也能够让学生学以至用。
对学生来说,由于功和能具有密切的联系,如能把功的知识学好,那就为能的理解打下扎实的基础,对高二时学习电场力做功,磁场力做功就能很好的理解和应用功能知识来解决复杂的电磁学问题。
参考文献:
1.高中物理必修2教材
2.高中新教材优秀教案
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