13专题:功能关系、摩擦力做功的特点及其应用(PXH)
高中物理摩擦力做功的常见问题分享

高中物理摩擦力做功的常见问题分享1. 什么是摩擦力做功?摩擦力做功是指摩擦力通过使物体产生位移而对物体做功的现象。
当物体在施加摩擦力的作用下沿平面运动或者绕轴旋转时,摩擦力对物体产生的位移方向与力的方向相反,从而使物体具有动能。
2. 摩擦力做功跟什么相关?摩擦力做功与物体的质量、速度、摩擦系数以及位移的长度有关。
物体质量越大,其动能越大,从而摩擦力做功越大。
物体速度越大,其动能越大,摩擦力做功越大。
摩擦系数越大,物体所受的摩擦力越大,摩擦力做功越大。
位移长度越大,摩擦力所做的功越大。
3. 如何计算摩擦力做功?摩擦力做功可以通过以下公式来计算:功 = 摩擦力× 位移× cosθ功的单位是焦耳(J),摩擦力的单位是牛顿(N),位移的单位是米(m),θ表示摩擦力施加方向和物体移动方向之间的夹角。
4. 摩擦力做功是否总是负值?不是的。
摩擦力做功可以是正值、负值或零值。
当物体受到的摩擦力与其运动方向相摩擦力做功为正;当物体受到的摩擦力与其运动方向相反时,摩擦力做功为负;当物体静止或者匀速运动时,摩擦力做功为零。
5. 什么情况下摩擦力做功为零?当物体静止不动或者以恒定速度运动时,摩擦力所做的功为零。
因为此时摩擦力与物体的位移方向相反,但大小与位移成正比,所以摩擦力所做的功为零。
6. 如何减小摩擦力做功?要减小摩擦力做功,可以减小物体与物体之间的摩擦系数,或者减小物体的速度和位移。
可以通过给物体涂抹润滑剂,使用滚珠轴承等方法减小摩擦系数;可以减小物体的速度和位移来减小摩擦力做功。
7. 摩擦力做功有什么实际应用?摩擦力做功在日常生活中有很多实际应用。
当我们骑自行车时,摩擦力使我们的脚能够以一定的力气踩住脚蹬,并通过转动链条使自行车前进;当我们行走时,摩擦力使我们的脚能够推动地面并产生位移。
摩擦力做功还可以产生热量,例如搓手产生的热量就是由摩擦力做功产生的。
摩擦力做功是指摩擦力通过使物体产生位移而对物体做功的现象,与物体的质量、速度、摩擦系数以及位移的长度有关。
高中物理摩擦力做功的特点专题辅导教学教材

高中物理摩擦力做功的特点一、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.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。
3.相互作用的系统内,一对静摩擦力所做功的代数和总为零。
二、滑动摩擦力做功的特点1.滑动摩擦力可以不做功若相对运动的两物体之一对地面静止,则滑动摩擦力对该物体不做功。
2.滑动摩擦力可以做正功如货车车厢内放一木箱,货车突然加速,木箱相对货车向后滑动,但相对地面向前运动,则货车对木箱的滑动摩擦力做正功。
3.滑动摩擦力可以做负功上例中木箱对货车的滑动摩擦力对货车做负功。
4. 相互作用的系统内,一对滑动摩擦力所做的功总不为零,其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移的乘积,即等于系统损失的机械能。
5.一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,转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相对位移的乘积。
例1. 如图1所示,木块A放在木板B上表面左端,现用水平恒力F将A拉至B的右端,已知A、B间的摩擦力大小为f。
第一次将木板固定在地面上,f对A做功数值为W1,此次过程中产生热量为Q1;第二次木板B可以在光滑水平地面上自由滑动,这一次f对A做功数值为W2,此过程中产生热量为Q2,则()A.W1<W2,Q1=Q2B.W1≠W2,Q1=Q2C.W1<W2,Q1<Q2D.W l=W2,Q1<Q2【解析】设木板长为L,木块边长为a,当木板固定时,摩擦力f对A做负功,大小为W1=f(L-a)该过程产生的热量Q1=W1=f(L-a)当木板B可以在光滑水平面上运动时,在A被拉至木板右端的过程中,木板将向右移动,设移动距离为l,此过程中A相对于B的位移仍为(L-a),如图1所示摩擦力f对A做负功,大小为W2=f(L+l-a)木板受到的摩擦力f对木板做正功W B,W B=fl使木板的动能增大。
摩擦力做功的特点及应用(含答案)

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 =12mv 2A(F -μmg )·(l +L )=12mv 2B又由同时性可得v A a A =v B a B (其中a A =μg ,a B =F -μmg m )解得l =μmgL F -2μmg. (2)由功能关系知,拉力F 做的功等于A 、B 动能的增加量和A 、B 间产生的内能,即有F (l +L )=12mv 2A +12mv 2B +Q解得Q =μmgL .答案 (1)μmgL F -2μmg(2)μmgL 2、如图所示,一质量为m =2 kg 的滑块从半径为R = m 的光滑四分之一圆弧轨道的顶端A 处由静止滑下,A 点和圆弧对应的圆心O 点等高,圆弧的底端B 与水平传送带平滑相接.已知传送带匀速运行的速度为v 0=4 m/s ,B 点到传送带右端C 点的距离为L =2 m .当滑块滑到传送带的右端C 时,其速度恰好与传送带的速度相同.(g =10 m/s 2),求:(1)滑块到达底端B 时对轨道的压力;(2)滑块与传送带间的动摩擦因数μ;(3)此过程中,由于滑块与传送带之间的摩擦而产生的热量Q .答案 (1)60 N ,方向竖直向下 (2) (3)4 J解析 (1)滑块由A 到B 的过程中,由机械能守恒定律得:mgR =12mv 2B ① 物体在B 点,由牛顿第二定律得:F B -mg =m v 2B R ② 由①②两式得:F B =60 N由牛顿第三定律得滑块到达底端B 时对轨道的压力大小为60 N ,方向竖直向下.(2)解法一:滑块在从B 到C 运动过程中,由牛顿第二定律得:μmg =ma ③ 由运动学公式得:v 20-v 2B =2aL ④ 由①③④三式得:μ= ⑤ 解法二:滑块在从A 到C 整个运动过程中,由动能定理得:mgR +μmgL =12mv 20-0解得:μ=(3)滑块在从B 到C 运动过程中,设运动时间为t由运动学公式得:v 0=v B +at ⑥ 产生的热量:Q =μmg (v 0t -L ) ⑦由①③⑤⑥⑦得:Q =4 J.。
(完整word版)专题复习 摩擦力做功与变力做功

专题摩擦力做功与变力做功一、摩擦力做功问题思考:1、摩擦力的分类 2、摩擦力的方向 3、摩擦力的大小4、判断一个力是否做功及做功正负的方法5、计算功的方法及注意事项摩擦力大小和方向的不确定性,使得摩擦力做功有其自身的特殊性,本文简单归纳摩擦力做功的一些特点。
(一)静摩擦力对物体可以做正功,可以做负功,也可以不做功;滑动摩擦力对物体可以做正功,可以做负功,也可以不做功.如图1所示,物体在水平拉力下静止在粗糙水平面上,物体与桌面间有静摩擦力,该摩擦力不做功.图1如图2所示,光滑水平面上物体A、B在外力F作用下能保持相对静止地匀加速运动,则在此过程中,A对B的静摩擦力对B做正功。
图2如图3所示,物体A、B以初速度滑上粗糙的水平面,能保持相对静止地减速运动,则在此过程中A对B 的静摩擦力对B做负功.图3例1. 在光滑的水平地面上有质量为M的长平板A(如图4),平板上放一质量的物体B,A、B之间动摩擦因数为。
今在物体B上加一水平恒力F,B和A发生相对滑动,经过时间,求:(1)摩擦力对A所做的功;(2)摩擦力对B所做的功;(3)若长木板A固定时B对A的摩擦力对A做的功.图4解析(1)平板A在滑动摩擦力的作用下,向右做匀加速直线运动,经过时间,A的位移为因为摩擦力的方向和位移相同,即对A做正功,其大小为。
(2)物体B在水平恒力F和摩擦力的合力作用下向右做匀加速直线运动,B的位移为摩擦力方向和位移方向相反,所以对B做负功为。
(3)若长木板A固定,则A的位移,所以摩擦力对A做功为0,即对A不做功。
(二)、滑动摩擦力做功的特点: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.1.一对滑动摩擦力做功的代数和必不为零,且等于滑动摩擦力的大小与两物体间相对位移的乘积,即例2。
如图6,一质量为M 的木板,静止在光滑水平面上,一质量为的木块以水平速度滑上木板.由于木块和木板间有摩擦力,使得木块在木板上滑动一段距离后就跟木板一起以相同速度运动。
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。
功能关系在力学中的应用

功能关系在力学中的应用1.常见的几种力做功的特点(1)重力、弹簧弹力、静电力做功与路径无关.(2)摩擦力做功的特点①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)可以做正功,也可以做负功,还可以不做功.②相互作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零,在静摩擦力做功的过程中,只有机械能的转移,没有机械能转化为其他形式的能;相互作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零,且总为负值.在一对滑动摩擦力做功的过程中,不仅有相互摩擦物体间机械能的转移,还有部分机械能转化为内能.转化为内能的量等于系统机械能的减少量,等于滑动摩擦力与相对位移的乘积.③摩擦生热是指滑动摩擦生热,静摩擦不会生热.2.几个重要的功能关系(1)重力的功等于重力势能的变化,即W G=-ΔE p.(2)弹力的功等于弹性势能的变化,即W弹=-ΔE p.(3)合力的功等于动能的变化,即W=ΔE k.(4)重力(或弹簧弹力)之外的其他力的功等于机械能的变化,即W其他=ΔE.(5)一对滑动摩擦力做的功等于系统中内能的变化,即Q=F f·l相对.1.动能定理的应用(1)动能定理的适用情况:解决单个物体(或可看成单个物体的物体系统)受力与位移、速率关系的问题.动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于恒力做功,也适用于变力做功,力可以是各种性质的力,既可以同时作用,也可以分段作用.(2)应用动能定理解题的基本思路①选取研究对象,明确它的运动过程.②分析研究对象的受力情况和各力做功情况,然后求各个外力做功的代数和.③明确物体在运动过程始、末状态的动能E k1和E k2.④列出动能定理的方程W合=E k2-E k1,及其他必要的解题方程,进行求解.2.机械能守恒定律的应用(1)机械能是否守恒的判断①用做功来判断,看重力(或弹簧弹力)以外的其他力做功的代数和是否为零.②用能量转化来判断,看是否有机械能转化为其他形式的能.③对一些“绳子突然绷紧”、“物体间碰撞”等问题,机械能一般不守恒,除非题目中有特别说明及暗示.(2)应用机械能守恒定律解题的基本思路①选取研究对象——物体系统.②根据研究对象所经历的物理过程,进行受力、做功分析,判断机械能是否守恒.③恰当地选取参考平面,确定研究对象在运动过程的始、末状态时的机械能.④根据机械能守恒定律列方程,进行求解.题型1力学中的几个重要功能关系的应用例1如图1所示,轻质弹簧的一端与固定的竖直板P拴接,另一端与物体A相连,物体A静止于光滑水平桌面上,右端接一细线,细线绕过光滑的定滑轮与物体B相连.开始时用手托住B,让细线恰好伸直,然后由静止释放B,直至B获得最大速度.下列有关该过程的分析正确的是A.B物体的机械能一直减小B.B物体的动能的增加量等于它所受重力与拉力做的功之和C.B物体机械能的减少量等于弹簧的弹性势能的增加量D.细线拉力对A物体做的功等于A物体与弹簧所组成的系统机械能的增加量(2013·山东·16)如图2所示,楔形木块abc固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc与水平面的夹角相同,顶角b处安装一定滑轮.质量分别为M、m(M>m)的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中() A.两滑块组成的系统机械能守恒B.重力对M做的功等于M动能的增加C.轻绳对m做的功等于m机械能的增加D.两滑块组成系统的机械能损失等于M克服摩擦力做的功题型2动力学方法和动能定理的综合应用例2(15分)如图3所示,上表面光滑、长度为3 m、质量M=10 kg的木板,在F=50 N的水平拉力作用下,以v0=5 m/s的速度沿水平地面向右匀速运动.现将一个质量为m=3 kg的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端,当木板运动了L=1 m时,又将第二个同样的小铁块无初速地放在木板最右端,以后木板每运动1 m就在其最右端无初速度地放上一个同样的小铁块.(g取10 m/s2)求:图3(1)木板与地面间的动摩擦因数;(2)刚放第三个小铁块时木板的速度;(3)从放第三个小铁块开始到木板停止的过程,木板运动的距离.如图4所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4 m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O点为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1 kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O点等高的D点,g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.图4(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值;(3)若滑块离开C点的速度大小为4 m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上所经历的时间t.题型3动力学方法和机械能守恒定律的应用例3(14分)如图5,质量为M=2 kg的顶部有竖直壁的容器A,置于倾角为θ=30°的固定光滑斜面上,底部与斜面啮合,容器顶面恰好处于水平状态,容器内有质量为m=1 kg 的光滑小球B与右壁接触.让A、B系统从斜面上端由静止开始下滑L后刚好到达斜面底端,已知L=2 m,取重力加速度g=10 m/s2.求:(1)小球到达斜面底端的速度大小;(2)下滑过程中,A的水平顶面对B的支持力大小;(3)下滑过程中,A对B所做的功.如图6所示,轮半径r=10 cm的传送带,水平部分AB的长度L=1.5 m,与一圆心在O点、半径R=1 m的竖直光滑圆轨道的末端相切于A点,AB高出水平地面H=1.25 m,一质量m=0.1 kg的小滑块(可视为质点),由圆轨道上的P点从静止释放,OP与竖直线的夹角θ=37°.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,滑块与传送带间的动摩擦因数μ=0.1,不计空气阻力.(1)求滑块对圆轨道末端的压力;(2)若传送带一直保持静止,求滑块的落地点与B间的水平距离;(3)若传送带以v0=0.5 m/s的速度沿逆时针方向运行(传送带上部分由B到A运动),求滑块在传送带上滑行过程中产生的内能.答案(1)1.4 N,方向竖直向下(2)0.5 m(3)0.2 J6. 综合应用动力学和能量观点分析多过程问题 审题示例(12分)如图7所示,半径为R 的光滑半圆轨道ABC 与倾角为θ=37°的粗糙斜面轨道DC 相切于C 点,半圆轨道的直径AC 与斜面垂直.质量为m 的小球从A 点左上方距A 点高为h 的斜面上方P 点以某一速度v 0水平抛出,刚好与半圆轨道的A 点相切进入半圆轨道内侧,之后经半圆轨道沿斜面刚好滑到与抛出点等高的D 点.已知当地的重力加速度为g ,取R =509h ,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,不计空气阻力,求:图7(1)小球被抛出时的速度v 0;(2)小球到达半圆轨道最低点B 时,对轨道的压力大小;(3)小球从C 到D 过程中摩擦力做的功W f .如图8所示,将一质量m =0.1 kg 的小球自水平平台顶端O 点水平抛出,小球恰好无碰撞地落到平台右侧一倾角为α=53°的光滑斜面顶端A 并沿斜面下滑,斜面底端B 与光滑水平轨道平滑连接,小球以不变的速率过B 点后进入BC 部分,再进入竖直圆轨道内侧运动.已知斜面顶端与平台的高度差h =3.2 m ,斜面高H =15 m ,竖直圆轨道半径R =5 m .取sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g =10 m/s 2,试求:图8(1)小球水平抛出的初速度v 0及斜面顶端与平台边缘的水平距离x ;(2)小球从平台顶端O 点抛出至落到斜面底端B 点所用的时间;(3)若竖直圆轨道光滑,小球运动到圆轨道最高点D 时对轨道的压力.(限时:45分钟)一、单项选择题1. 质量为m 的人造地球卫星与地心的距离为r 时,引力势能可表示为E p =-GMm r,其中G 为引力常量,M 为地球质量,该卫星原来在半径为R 1的轨道上绕地球做匀速圆周运动,由于受到极稀薄空气的摩擦作用,飞行一段时间后其圆周运动的半径变为R 2,此过程中因摩擦而产生的热量为( ) A .GMm ⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1B .GMm ⎝⎛⎭⎫1R 1-1R 2 C.GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 2-1R 1D.GMm 2⎝⎛⎭⎫1R 1-1R 2 2. 如图1所示,质量为m 的物体(可视为质点)以某一初速度从A 点冲上倾角为30°的固定斜面,其运动的加速度大小为34g ,沿斜面上升的最大高度为h ,则物体沿斜面上升的过程中 ( )图1A .物体的重力势能增加了34mgh B .物体的重力势能增加了mghC .物体的机械能损失了14mgh D .物体的动能减少了mgh3. 用电梯将货物从六楼送到一楼的过程中,货物的v -t 图象如图2所示.下列说法正确的是 ( )图2A .前2 s 内货物处于超重状态B .最后1 s 内货物只受重力作用C .货物在10 s 内的平均速度是1.7 m/sD .货物在2 s ~9 s 内机械能守恒4. 质量为m 的汽车在平直的路面上启动,启动过程的速度—时间图象如图3所示,其中OA 段为直线,AB 段为曲线,B 点后为平行于横轴的直线.已知从t 1时刻开始汽车的功率保持不变,整个运动过程中汽车所受阻力的大小恒为F f ,以下说法正确的是 ( )图3A .0~t 1时间内,汽车牵引力的数值为m v 1t 1B .t 1~t 2时间内,汽车的功率等于(m v 1t 1+F f )v 2 C .t 1~t 2时间内,汽车的平均速率小于v 1+v 22D .汽车运动的最大速率v 2=(m v 1F f t 1+1)v 1 二、多项选择题5. (2013·江苏·9)如图4所示,水平桌面上的轻质弹簧一端固定,另一端与小物块相连.弹簧处于自然长度时物块位于O 点(图中未标出).物块的质量为m ,AB =a ,物块与桌面间的动摩擦因数为μ.现用水平向右的力将物块从O 点拉至A 点,拉力做的功为W .撤去拉力后物块由静止向左运动,经O 点到达B 点时速度为零.重力加速度为g .则上述过程中 ( )图4A .物块在A 点时,弹簧的弹性势能等于W -12μmga B .物块在B 点时,弹簧的弹性势能小于W -32μmga C .经O 点时,物块的动能小于W -μmgaD .物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B 点时弹簧的弹性势能6. 一物体静止在水平地面上,在竖直向上的拉力F 的作用下开始向上运动,如图5甲所示.在物体运动过程中,空气阻力不计,其机械能E 与位移x 的关系图象如图乙所示,其中曲线上点A 处的切线的斜率最大.则 ( )图5A .在x 1处物体所受拉力最大B .在x 2处物体的速度最大C .在x 1~x 3过程中,物体的动能先增大后减小D .在0~x 2过程中,物体的加速度先增大后减小7. 被誉为“豪小子”的纽约尼克斯队17号华裔球员林书豪在美国职业篮球(NBA)赛场上大放光彩.现假设林书豪准备投二分球前先屈腿下蹲再竖直向上跃起,已知林书豪的质量为m ,双脚离开地面时的速度为v ,从开始下蹲至跃起过程中重心上升的高度为h ,则下列说法正确的是 ( )A .从地面跃起过程中,地面支持力对他所做的功为0B .从地面跃起过程中,地面支持力对他所做的功为12m v 2+mgh C .离开地面后,他在上升过程和下落过程中都处于失重状态D .从下蹲到离开地面上升过程中,他的机械能守恒三、非选择题8. 水上滑梯可简化成如图6所示的模型,光滑斜槽AB 和粗糙水平槽BC 平滑连接,斜槽AB 的竖直高度H =6.0 m ,倾角θ=37°,水平槽BC 长d =2.5 m ,BC 面与水面的距离h =0.80 m ,人与BC 间的动摩擦因数为μ=0.40.一游戏者从滑梯顶端A 点无初速度地自由滑下,求:(取重力加速度g =10 m/s 2,cos 37°=0.8,sin 37°=0.6)图6(1)游戏者沿斜槽AB 下滑时加速度的大小;(2)游戏者滑到C 点时速度的大小;(3)在从C 点滑出至落到水面的过程中,游戏者在水平方向上的位移的大小.9. 如图7所示,质量为m =1 kg 的小物块轻轻地放在水平匀速运动的传送带上的P 点,随传送带运动到A 点后水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B 点进入竖直光滑的圆弧轨道.B 、C 为圆弧轨道的两端点,其连线水平,已知圆弧轨道的半径R =1.0 m ,圆弧轨道对应的圆心角θ=106°,轨道最低点为O ,A 点距水平面的高度h =0.8 m ,小物块离开C 点后恰能无碰撞地沿固定斜面向上运动,0.8 s 后经过D 点,小物块与斜面间的动摩擦因数为μ1=13.(g =10 m/s 2,sin 37°=0.6,cos 37 °=0.8)图7(1)求小物块离开A点时的水平初速度v1的大小;(2)求小物块经过O点时对轨道的压力;(3)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.3,传送带的速度为5 m/s,求P、A间的距离;(4)求斜面上C、D间的距离.10.如图8所示是一皮带传输装载机械示意图.井下挖掘工将矿物无初速度地放置于沿图示方向运行的传送带A端,被传输到末端B处,再沿一段圆形轨道到达轨道的最高点C 处,然后水平抛到货台上.已知半径为R=0.4 m的圆形轨道与传送带在B点相切,O 点为半圆的圆心,BO、CO分别为圆形轨道的半径,矿物m可视为质点,传送带与水平面间的夹角θ=37°,矿物与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,传送带匀速运行的速率为v0=8 m/s,传送带A、B点间的长度s AB=45 m.若矿物落到点D处离最高点C点的水平距离为s CD=2 m,竖直距离为h CD=1.25 m,矿物质量m=50 kg,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2,不计空气阻力.求:图8(1)矿物到达B点时的速度大小;(2)矿物到达C点时对轨道的压力大小;(3)矿物由B点到达C点的过程中,克服阻力所做的功.。
关于摩擦力做功特点分析

关于摩擦力做功特点分析作者:吴爱萍来源:《启迪与智慧·教育版》2018年第05期【摘要】文章结合多年的高中物理教育教学经验,针对摩擦力做功问题,通过具体例题分析,归纳总结了静摩擦力和滑动摩擦力做功的特点,有助于学生有针对性的对摩擦力做功这一知识点的学习与理解。
【关键词】高中物理;摩擦力做功;参考系;能量转化摩擦力做功的问题是高中物理相对较难的知识点,但它是课程教学中的重点与难点,相关的知识应用在历届高考题中都有出现。
多年的教学中发现学生对此问题理解总是很模糊,他们认为摩擦力是与物体的相对运动方向或相对运动趋势方向相反,因此滑动摩擦力一定做负功,而受静摩擦力作用的物体没有动,因此不做功。
为此,我认为摩擦力做功教学中应抓住做功的本质,形成明显的思维线索,突出摩擦力做功的特点。
中学物理中只讲静摩擦力和滑动摩擦力两种(滚动摩擦力不讲),在此,就谈谈这两种摩擦力做功的特点。
一、静摩擦力做功的特点通过教学我们不难发现,学生都能熟练地背诵做功的基本条件,力和力方向上位移的乘积(即W=FScosα),但在具体的应用上,还不是很熟练的,特别是解题时机械地套用公式,往往不理解公式中字母所代表的物理意义,常常错误地认为物体受静摩擦力作用并没有发生运动(即S=0),所以不做功。
其实,受静摩擦力作用的物体,相对于给它摩擦力的物体是静止的,而相对于其它物体却有可能是运动的。
下面就举个例子来说明一下。
【例一】如图1所示物体A、B叠放在一起,置于水平地面上,当用水平向右的力F拉物体B时。
①A、B仍静止于水平地面上不动;②使A、B以共同的加速度由静止向右加速运动,产生一段位移S,试分析这两种状况下摩擦力做功的情况。
讨论:第①种状况中,A与B间无摩擦力,B与地面之间存在相互作用的静摩擦力,但B 与地面在静摩擦力作用下,都没有产生位移。
不管是以A还是B或地面为参考系,摩擦力对B和地面所做的功都为零,即不做功。
当然这一对静摩擦力对系统做功之和也为零。
功能关系之摩擦力做功专题

功能关系之摩擦力做功专题 一、静摩擦力做功的特点 例1.如图所示,物体A 置于倾角为θ的倾斜传送带上,它能随传送带一起向上或向下做匀速运动,下列关于物体A 在上述两种 情况下的受力描述,正确的是 ( )A .物体A 随传送带一起向上运动时,A 所受的摩擦力做正功B .物体A 随传送带一起向下运动时,A 所受的摩擦力做负功C .物体A 随传送带一起向下运动时,摩擦力对A 不做功D .无论物体A 随传送带一起向上还是向下运动,传送带对物体A 的作用力做功均相同例2.如图所示,一块长木板B 放在光滑的水平面上,在B 上放一物体A ,现以恒定的外力F 拉B ,以地面为参考系,使A 、B 一起向前移动一段距离L,在此过程中( )A .外力F 做的功等于A 和B 动能的增量B .B 对A 的摩擦力所做的功,等于A 的动能增量C .A 对B 的摩擦力所做的功,等于B 对A 的摩擦力所做的功D .外力F 对B 做的功等于B 的动能的增量例3.如图所示,A 、B 两物块的质量分别为2m 和m ,静止叠放在水平地面上.A 、B 间的动摩擦因数为μ,B 与地面间的动摩擦因数为12μ. 最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g .现对A 施加一大小为52μmg 水平拉力F ,当使A 向右移动一段距离S 时, 求: 1)物块A 机械能的增加量 2)该过程中,A 所受的摩擦力对A 做的功二、滑动摩擦力做功例1.如图所示,ABCD是一个盆式容器,盆内侧壁与盆底BC的连接处都是一段与BC相切的圆弧,B、C在水平线上,其距离d=0.5 m.盆边缘的高度为h=0.30 m.在A处放一个质量为m=1kg的小物块并让其由静止下滑.已知盆内侧壁是光滑的,而盆底BC面与小物块间的动摩擦因数为μ=0.10.小物块在盆内来回滑动,最后停下来,求:1)整个过程中,小物块损失的机械能;2)小物块最终停下的位置;765例2.如图所示,质量为M、长度为l的小车静止在光滑水平面上,质量为m的小物块放在小车的最左端.现用一水平恒力F作用在小物块上,使它从静止开始运动,物块和小车之间摩擦力的大小为F f,当小车运动的位移为x时,物块刚好滑到小车的最右端.若小物块可视为质点,求1)物块受到的摩擦力对物块做的功; 2)小车受到的摩擦力对小车做的功;3)整个过程物块和小车间摩擦产生的热量; 4)整个过程物块和小车增加的机械能;例3. 如图,右端固定一轻质弹簧的木板置于光滑水平面上,质量为m,左端与弹簧的自由端相距L,质量也为m物体P以一定的初速度向右滑上木板,将弹簧压缩x后又被弹回,最后停在木板左端(与木一起向右运动.若小物块与木板之间的动摩擦因数为μ,弹簧始终在弹性限度内,求整个过程中整个系统损失的机械能功能关系之摩擦力做功专题课后练习1.(多选)一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并刚好从中穿出.对于这一过程,下列说法正确的是()A.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B.子弹和木块组成的系统机械能的损失量等于系统产生的热量C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和2. (多选)如图所示,长木板A放在光滑的水平地面上,物体B以水平速度冲上A后,由于摩擦力作用,最后停止在木板A上,则从B冲到木板A上到相对木板A静止的过程中,下述说法中正确的是() A.物体B动能的减少量等于系统损失的机械能B.物体B克服摩擦力做的功等于系统内能的增加量C.物体B损失的机械能等于木板A获得的动能与系统损失的机械能之和D.摩擦力对物体B做的功和对木板A做的功的总和等于系统内能的增加量3.如图所示,木块A放在木块B的左端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功为W1,生热为Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,仍将A拉到B的右端,这次F做功为W2,生热为Q2.则应有() A.W1<W2,Q1=Q2B.W1=W2,Q1=Q2C.W1<W2,Q1<Q2D.W1=W2,Q1<Q24.如图所示,质量为m的物体在水平传送带上由静止释放,传送带由电动机带动,始终保持以速度v匀速运动,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,物体在滑下传送带之前能保持与传送带相对静止,对于物体从静止释放到与传送带相对静止这一过程,下列说法中正确的是()A.电动机多做的功为12m v21B.物体在传送带上的划痕长v2μgC.传送带克服摩擦力做的功为12m v2D.电动机增加的功率为μmg v5.如图所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行.将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到达传送带顶端.下列说法中正确的是()A.第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功B.第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量C.第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的变化量D.物体从底端到顶端全过程机械能的增加量等于全过程物体与传送带间的摩擦生热6.如图所示,水平传送带AB长21 m,以6 m/s顺时针匀速转动,台面与传送带平滑连接于B点,半圆形光滑轨道半径R=1.25 m,与水平台面相切于C点,BC长x=5.5 m,P点是圆弧轨道上与圆心O等高的一点.一质量为m=1 kg的物块(可视为质点),从A点无初速度释放,物块与传送带及台面间的动摩擦因数均为0.1则关于物块的运动情况,下列说法正确的是()A.物块不能到达P点B.物块能越过P点做斜抛运动C.物块能越过P点做平抛运动D.物块能到达P点,但不会出现选项B、C所描述的运动情况7.如图所示,一质量为2m的小球套在一“”滑杆上,小球与滑杆的动摩擦因数为μ=0.5,BC段为半径为R的半圆,静止于A处的小球在大小为F=2mg,方向与水平面成37°角的拉力F作用下沿杆运动,到达B点时立刻撤去F,小球沿圆弧向上冲并越过C点后落在D点(图中未画出),已知D点到B点的距离为R,且AB的距离为s=10R.试求:(1)小球在C点对滑杆的压力;(2)小球在B点的速度大小;(3)BC过程小球损失的机械能.8.如图,质量M=8 kg的小车放在水平光滑的平面上,在小车左端加一水平推力F=8 N.当小车向右运动的速度达到1.5 m/s 时,在小车前端轻轻地放上一个大小不计、质量为m=2 kg的小物块,小物块与小车间的动摩擦因数μ=0.2,小车足够长取g =10 m/s2,求:(1)从小物块放在小车上开始,经过t=1.5 s时,F做的功(2)该过程中产生损失的机械能1.答案 BD解析 子弹射穿木块的过程中,由于相互间摩擦力的作用使得子弹的动能减少,木块获得动能,同时产生热量,且系统产生的热量在数值上等于系统机械能的损失.A 选项没有考虑系统增加的内能,C 选项中应考虑的是系统(子弹、木块)内能的增加,A 、C 错,B 、D 对.2.答案 CD解析 物体B 以水平速度冲上木板A 后,由于摩擦力作用,B 减速运动,木板A 加速运动,根据能量守恒定律,物体B 动能的减少量等于木板A 增加的动能和产生的热量之和,选项A 错误;根据动能定理,物体B 克服摩擦力做的功等于物体B 损失的动能,选项B 错误;由能量守恒定律可知,物体B 损失的机械能等于木板A 获得的动能与系统损失的机械能之和,选项C 正确;摩擦力对物体B 做的功等于物体B 动能的减少量,摩擦力对木板A 做的功等于木板A 动能的增加量,由能量守恒定律,摩擦力对物体B 做的功和对木板A 做的功的总和等于系统内能的增加量,选项D 正确.3.答案 A解析 拉力F 做的功由公式W =Fl cos α求得,其中l 是物体对地的位移,所以W 1<W 2,滑动摩擦力做功过程中产生的内能等于系统克服摩擦力做的功,即ΔE =Q =F f l 相对,其中l 相对表示物体之间的相对位移,在这里是B 的长度,所以Q 1=Q 2.4.答案 D解析 小物块与传送带相对静止之前,物体做匀加速运动,由运动学公式知x 物=v 2t ,传送带做匀速运动,由运动学公式知x 传=v t ,对物块根据动能定理μmgx 物=12m v 2,摩擦产生的热量Q =μmgx 相=μmg (x 传-x 物),四式联立得摩擦产生的热量Q =12m v 2,根据能量守恒定律,电动机多做的功一部分转化为物块的动能,一部分转化为热量,故电动机多做的功等于m v 2,A 项错误;物体在传送带上的划痕长等于x 传-x 物=x 物=v 22μg,B 项错误;传送带克服摩擦力做的功为μmgx 传=2μmgx 物=m v 2,C 项错误;电动机增加的功率也就是电动机克服摩擦力做功的功率为μmg v ,D 项正确5.答案 C解析 第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体仍做正功,选项A 错误;第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加量和重力势能的增加量,选项B 错误;第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加量,选项C 正确;物体从底端到顶端全过程机械能的增加量大于全过程物体与传送带间的摩擦生热,选项D 错误.6.答案 D解析 物块从A 点释放后在传送带上做加速运动,假设到达台面之前能够达到传送带的速度v ,则由动能定理得,μmgx 1=12m v 2,得x 1=18 m<21 m ,假设成立.物块以6 m/s 冲上台面,假设物块能到达P 点,则到达P 点时的动能E k P 可由动能定理求得,-μmgx -mgR =E k P -12m v 2,得E k P =0,可见,物块能到达P 点,速度恰为零,之后从P 点沿圆弧轨道滑回,不会出现选项B 、C 所描述的运动情况,D 正确.。
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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 JB.合外力对物体做功5 800 JC.物体的重力势能增加500 JD.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 JB.动能增加了2 000 JC.重力势能减小了1 900 JD.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43g,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mghB.机械能损失了2mgh C.动能损失了mgh D.克服摩擦力做功 4mgh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3mgLC.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2021mv C.弹簧的弹性势能增加量为μmgLD.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3.如图所示,固定斜面的倾角θ=30°,物体A 与斜面之间的动摩擦因数为μ=43,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于C 点,用一根不可伸长的轻绳通过轻质光滑的定滑轮连接物体A 和B,滑轮右侧轻绳与斜面平行,A 的质量为2m=4 kg,B 的质量为m=2 kg,初始时刻物体A 到C 点的距离为L=1 m 。
现给A 、B 一初速度v 0=3 m/s,使A 开始沿斜面向下运动,B 向上运动,物体A 将弹簧压缩到最短后又恰好能弹到C 点。
已知重力加速度取g=10 m/s 2,不计空气阻力,整个过程中轻绳始终处于伸直状态,求此过程中:(1)物体A 向下运动刚到C 点时的速度大小; (2)弹簧的最大压缩量; (3)弹簧的最大弹性势能。
【审题指导】(1)对于A 、B 组成的系统,从开始到物体A 运动到C 点的过程中,由于摩擦力做负功,系统的机械能减少。
(2)物体A 压缩弹簧到最低点后又恰好弹回到C 点,A 、B 系统的势能不变,动能全部用来克服摩擦力做功。
(3)物体A 在压缩弹簧的过程中,A 、B 系统的重力势能不变,动能一部分克服摩擦力做功,一部分转化为弹簧的弹性势能。
【方法技巧】弹簧中的能量问题的处理技巧 (1)弹簧的弹力满足胡克定律F=kx,是一个变力。
(2)弹性势能221kx E p(一般高考不作要求),通常由功能关系或能量守恒计算。
轻弹簧压缩或拉伸,均有弹性势能,同一弹簧压缩或拉伸相同长度,其弹性势能相等。
(3)弹力做功与路径无关,取决于初、末状态弹簧形变量的大小,且W 弹=-ΔE p 。
考点三 摩擦力做功的特点及应用(1)正确分析物体的运动过程,做好受力分析。
(2)利用运动学公式,结合牛顿第二定律分析物体的速度关系及位移关系。
(3)利用公式W=f ·l 相对 ,求解物体相对滑动过程中产生的热量,其中l 相对为两接触物体间的相对位移。
摩擦生热:Q=W=f ·l 相对若物体在传送带上做往复运动,则l 相对为总的相对路程。
【例题1】如图所示,上表面光滑、长度为3 m 、质量M=10 kg 的木板,在F=50 N 的水平拉力作用下,以v 0=5 m/s 的速度沿水平地面向右匀速运动。
现将一个质量为m=3 kg 的小铁块(可视为质点)无初速度地放在木板最右端,当木板运动了L=1 m 时,又将第二个同样的小铁块无初速度地放在木板最右端,以后木板每运动1 m 就在其最右端无初速度地放上一个同样的小铁块。
(g 取10 m/s2)求:(1)木板与地面间的动摩擦因数;(2)刚放第三个铁块时木板的速度大小;(3)从放第三个铁块开始到木板停下的过程,木板运动的距离。
【例题2】如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v0=2 m/s的速率运行,现把一质量为m=10 kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经过时间1.9 s,工件被传送到h=1.5 m的高处,取g=10 m/s2,求:(1)工件与传送带间的动摩擦因数;(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。
【审题指导】(1)运动过程分析:1.9 s内工件是否一直加速?若工件先匀加速后匀速运动,所受摩擦力是否相同?(2)能量转化分析:电动机多消耗的电能转化成了哪几种能量?各如何表示?【针对性练习】1、(多选)下列说法中正确的是()A、不同形式能量的转化是通过做功来实现的B、做功的过程总是伴随着能量的转化(或转移)C、某种形式的能量增加10J,一定有其他形式的能量减少10JD、某个物体的能量减少10J,一定有其他物体的能量增加10J4、一个物体沿粗糙斜面匀速滑下,则下列说法正确的是()A、物体机械能不变,内能也不变B、物体机械能减小,内能不变C、物体机械能减小,内能增大,机械能与内能总量减小D、物体机械能减小,内能增大,机械能与内能总量不变5、(多选)一个质量为m 的物体以a=2g 的加速度竖直向下运动,则在此物体下降h 高度的过程中,下列说法正确的是( )A 、物体的重力势能减少了2mghB 、物体的动能增加了2mghC 、物体的机械能保持不变D 、物体的机械能增加了mgh6、物体沿斜面下滑一段距离的过程中,重力对物体做功200J ,物体克服阻力做功30J ,其他力均不做功,则该过程中物体的重力势能减少 J ,动能增加了 ,机械能减少了 。
※摩擦生热的计算方法7.水平传送带以速度v 匀速运动,一质量为m 的小木块A 由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,如图1所示,在小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量为( )A .mv 2B .2mv 2C .14mv 2D .12mv 28.如图2所示,质量为m 的小铁块A 以水平速度v 0冲上质量为M 、长为l 、置于光滑水平面上的木板B ,正好不从木板上掉下,已知A 、B 间动摩擦因数为μ,此时长木板对地位移为s.在这一过程中,求:(1)木板增加的动能; (2)小铁块减少的动能; (3)系统机械能的减少量; (4)系统产生的热量.【模拟题】 1.(2019届广东二模,21,6分)(多选)如图所示,轻弹簧下端固定在粗糙斜面的挡板上,上端连接一小滑块(视为质点),弹簧处于自然状态时滑块位于O 点。
先用外力缓慢地把滑块移至A 点,此时弹簧的弹性势能为p E ,然后撤去外力,滑块沿斜面向上最高能滑到B 点,该过程中滑块的最大动能为km E ,滑块的动能最大时其所在位置距A 点的距离为L 。
下列说法正确的是( )A .滑块从A 点滑到O 点的过程中,其加速度大小先减小后增大B .滑块从A 点滑到O 点的过程中,其动能一直增大C .滑块经过距A 点距离为2L的位置时,其动能大于2km ED .滑块从A 点滑到B 点的过程中,克服摩擦阻力和克服重力做功的代数和为p E【高考真题】 1、(2015全国卷Ⅰ,17,6分)如图,一半径为R 、粗糙程度处处相同的半圆形轨道竖直固定放置,直径POQ 水平。
一质量为m 的质点自P 点上方高度R 处由静止开始下落,恰好从P 点进入轨道。
质点滑到轨道最低点N 时,对轨道的压力为4mg,g 为重力加速度的大小。
用W 表示质点从P 点运动到N 点的过程中克服摩擦力所做的功。
则( )A.W=21mgR,质点恰好可以到达Q 点 B.W>21mgR,质点不能到达Q 点C.W=21mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离D.W<21mgR,质点到达Q 点后,继续上升一段距离。