斜面上摩擦力做功的特点和推广应用

<正>一、结论推导如图1所示,一可视为质点的质量为m的物体由倾角为θ的固定斜面顶端A滑至底端B,设斜面的动摩擦因素为μ,斜面长度为s,底边长度为L。则由A滑至B的过程中摩擦力对物体做的功为:W=-FfS=μmgscosθ=-μmgL结论:物体沿斜面下滑过程中摩擦力做的功,相当于物体沿动摩擦因素相同的斜面投影的水平面滑动过程中摩擦力所做的功,如图2所示。结论推广:物体沿粗糙程度相同的斜面由顶端下滑至底端过程中摩擦力做的功,与斜面倾角θ无关,而与斜面底边的长度有关。图2图1     

关于斜面上摩擦力做功的一个结论

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?     

应用动能定理解题例析

动能定理W=21mv22-21mv21,涉及“一个过程,两个状态”.即一个做功过程,初、末两个状态的动能.式中W为所有外力的总功.常见试题有以下几类.一、用动能定理解决一般动力学问题例1一个物体从高为h的斜面顶端以初速度v0下滑到斜面底端时的速度恰好为0,则使该物体由这个斜面底端至少以多大的初速v上滑,才能到达斜面顶端.解析:设物体由斜面顶端滑下时滑动摩擦力做功为Wf,则物体由这个斜面底端滑到顶端时滑动摩擦力做功也为Wf.物体下滑时,由动能定理得:mgh+Wf=0-21mv02即Wf=-mgh-21mv02①物体以初速v上滑,刚好到斜面顶端,由动能定理得:-mgh+Wf=0…     

假设的妙用

例1 将一重物G沿长L=3米,高h=1米的斜面由底端匀速拉到顶端用力F_1=20牛顿,若将此物体由顶端匀速拉到底端用力F_2=4牛顿,则重物G=?此斜面的机械效率η=? 解 若物体在光滑斜面由底端拉到顶端,由功的原理有:F·L=G·h 现把物体放在顶端不能自由下滑,且需4牛拉力,说明此斜面一定有摩擦。 设摩擦力为f(设理想情况上拉时拉力为F), 将此物匀速上拉时,有F_1-f=F,即:     

物理题选(力学二)

一、单选题 1、如图质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面上摩擦系数为μ,现使斜面在水平面上向右匀违直线运动L远,则摩擦力对物体做的功为[ ]     

运用摩擦力的功巧解物理题

〔例1〕在倾角为θ的斜面上有一质量为m的物体由静止开始沿斜面下滑,滑下so米后跟一固定的挡板M相碰撞后被弹回(如图1)。假设物体跟挡板M碰撞过程中无能量损失,物体和斜面间的动摩擦系数为μ,求物体在运动过程中通过的总路程。〔解〕由于物体m不断反抗摩擦力做功而损失能量,且mgsinθ大于摩擦力,因此m最终将紧靠M停下。设m通过的总路程为s,由摩擦力的功等于系统损失的机械能得mgsosinθ=μmgcosθ·ss=soμtgθ〔例2〕一个质量为m、带有电荷-q的小物体,可在水平轨道O上运动,O端有一与轨道垂直的固定墙,轨道处于匀强电场中,场强的大小为E,…     

组合机械及其效率

分析 沿斜面向上拉物体,有用功是把物体提高h做的功,即W有用=Gh;总功等于动力F’沿斜面把物体从斜面底端匀速拉到顶端所做的功．     

物理问答

问题1.一质量m=10kg的物体,在平行于斜面的恒定拉力F作用下由静止开始沿斜面向上运动,斜面与物体间的动摩擦因数μ=0.1,当物体运动到斜面中点时,去掉力F,物体刚好可运动到斜面顶端停下.设斜面倾角θ=     

析一道计算题

题目如图所示,斜面长为s,倾角为θ,一物体质量为m,从斜面底端A点开始以初速v0沿斜面向上滑行,斜面与物体间的动摩擦因数为μ.物体从斜面顶端B时飞出斜面,最后落到与A点处于同一水平面上的C处,求物体落地时的速度大小vc.     

曲直有别 勿忘辨析(高一、高二、高三)

本刊今年2,3合刊上《归纳总结深入推广》一文归纳了一个正确规律:物体在斜面上运动的过程中,摩擦力所做的功等于物体在水平面上经过斜面水平投影的长度时摩擦力所做的功.     

析一道计算题

题目 如图所示，斜面长为s，倾角为θ，一物体质量为m，从斜面底端A点开始以初速如，沿斜面向上滑行，斜面与物体间的动摩擦因数为μ。物体从斜面顶端B时飞出斜面，最后落到与A点处于同一水平面上的C处，求物体落地时的速度大小vc。     

物体沿斜面下滑时的Vt与t

物体沿不同斜面从顶端滑至底端,其末速度Vt与所用时间t随倾角θ的变化情况,概括于右表中。各项结论的推导除表格内标有“术”两项外,均很易通过运动学规律、牛顿第二定律定量分析或功能关系定性分析得到。本文仅就带术的两项做一讨论。 [*]设物体沿斜面顶端下滑至斜面底端所需时间为t,根据运动学规律有     

对新版高中物理教材中一道习题的辨析

新版高中《物理》教科书(必修,人教社物理室编)第一册第120面第(4)题我认为是一道错题或者说是一道不完善的题。原题为:“质量m=3kg的物块,受到与斜面平行向上的拉力F=10N,沿光滑斜面向上移动的距离s=2m,斜面的倾角θ=300,求各力对物体所做的功,以及各力对物体所做的总功。”该题的错误在于:题目未明确说明物体的初始状态。如果最初物体处于静止状态,在拉力F=10N的作用下无法使其沿光滑斜面向上运动。因为沿斜面方向上物体受两个力作用,一个是拉力F,一个是重力沿斜面向下的分力mgsinθ,且F相似文献   

浅议W=Fs中s的含义

在功的计算式W＝Fs中，s指的是“在力的方向上通过的距离”．在实际问题中，同学们对于s的选取往往把握不准，在此通过“用力将物体从斜面（坡）底端移至顶端”的几种情况，帮助同学们真正理解s的含义．为便于叙述，本文中所有图示中的斜面（坡）的三边均设定为相同的：斜面长均为l＝５m，高均为h＝３m，底均为a＝４m（符合a２＋h２＝l２）．问题１拉物上坡．如图１所示，一人用２０N的拉力沿斜面方向将一物体从底端匀速拉至顶端，求人对物体所做的功．解析：人对物体拉力大小为F＝２０N，方向为沿斜面向上，而物体正好沿斜面向上通过了一…     

浅析摩擦角及其有关现象

物体(质点)沿倾角为θ的斜面下滑,若物体与斜面间的动摩擦因数为μ,当斜面倾角θ满足tanθ=μ时,物体能沿斜面匀速下滑．分析此时物体的受力情况并根据力的平衡条件可得出:N和f的合力F必和mg等大反向,如图1所示．由几何关系得出:(?)=θ．所以,tanθ=tan(?)=f／N=μ,或θ=(?)=tan-1μ．     

两种典型静摩擦力大小与方向的判断方法探讨

高中物理中学习的摩擦力有两种:静摩擦力与滑动摩擦力,其中关于静摩擦力的大小和方向的确定,同学们存在的疑问较多,本文试从以下这两类问题的分析中探讨静摩擦力的大小与方向的判断方法.一例、1斜面上处于平衡状态物体受到的摩擦力大小和方向的判断物体A静止斜面上,已知斜面倾角θ及A的质量m,试确定A受到的摩擦力的大小与方向.解析:分析物体A的受力情况如图1所示.分解重力:G1=mgsinθ,G2=mgcosθ.由物体处于平衡状态知:f=G1=mgsinθ,方向沿斜面向上.例2图1图2如图2所示,物体A、B都处于静止状态,A、B质量分别为mA、mB,斜面倾角为θ,求A…     

浅析摩擦角及其有关现象

物体（质点）沿倾角为θ的斜面下滑，若物体与斜面问的动摩擦因数为μ，当斜面倾角θ满足tanθ=μ时，物体能沿斜面匀速下滑．分析此时物体的受力情况并根据力的平衡条件可得出：N和f的合力F必和mg等大反向，如图1所示．由几何关系得出：φ=θ所以，tanθ=tanφ=f／N=μ，或θ=φ=tan^-1μ．     

对新教材中一道习题的辨析

新版高中《物理》(试验修订本·必修 ,人教社物理室编 )第一册第 138面第 (4)题笔者认为是一道错题或者说是一道不完善的题 .原题为 :“质量 m=3kg的物块 ,受到与斜面平行向上的拉力 F =10 N,沿光滑斜面向上移动的距离 s=2 m,斜面的倾角 θ=30°,求各力对物体所做的功 ,以及各力对物体所做的总功 .”该题的错误在于 :题目未明确说明物体的初始状态 .如果最初物体处于静止状态 ,在拉力 F =10 N的作用下无法使其沿光滑斜面向上运动 .因为沿斜面方向上物体受两个力作用 ,一个是拉力 F,一个是重力沿斜面向下的分力 mgsinθ,且 F 相似文献   

重车为什么下滑得快些?

一质量为m的物体在倾角为θ的斜面上由静止开始下滑,物体与斜面的摩擦系数为μ,重力加速度为g。设物体沿斜面下滑的加速度为α,由运动方程mgsin θ-μmgcos θ=ma可得α=(sin θ-μcos θ)g。上述结果表明,物体在斜面上下滑的加速度与物体的质量无关。     

分析共点力平衡的四种方法

一、正交分解法利用正交分解的方法,把各个外力间的矢量关系转化为沿两个坐标轴方向上的力的分量间的代数关系,从而变矢量的几何运算为标量的代数运算.平衡时有∑F=0,即∑Fx=0,∑Fy=0.例1质量为m的物体放在倾角为θ的斜面上,它与斜面间的动摩擦因数为μ.在水平恒力F的作用下,物体沿斜面匀速上滑,速度为v,如图1所示.则物体所受的摩擦力为A.μmgcosθB.μ(mgcosθ+Fsinθ)C.Fcosθ-mgsinθD.μ(mgcosθ-Fsinθ)解析由于物体做匀速直线运动,建立如图2所示的直角坐标系,由图中受力分析和平衡条件得Fx=Fcosθ-F1-mgsinθ=0,①Fy=FN-Fsin…