摩擦力做功的一个有用结论

一、结论的导出如图1所示,重力为G的物体从倾角为θ的斜面图1顶端A处运动到底端B处,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,设斜面长为l,斜面在水平方向上投影BO长为s,则摩擦力做功为Wf1=-f1l=-μGcosθ·l=-μGs,同理,物体以某一初速度从底端自由滑到顶端时,摩擦力所做的功也为-μGs.如果斜面倾角为θ=0°,即斜面变为水平面,当此物体由B点沿此水平面自由滑到O点,摩擦力做功为Wf2 =-f2 s=-μGs.结论　物体沿某一斜面自由滑动(运动方向不变) ,摩擦力对物体所做的功等于物体沿着这段位移在水平方向的投影上自由运动时摩擦力所做的功,皆为Wf=-μG…     

百变摩擦力 易错点集锦

一、动静不共存例1如图1所示.在倾角为30°的粗糙斜面上有一重为G的物体,若用与斜面底边平行的水平恒力F=G/2推它,恰好能使它做匀速直线运动.物体与斜面之间的动摩擦力因数为     

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:     

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…     

物体能这样运动吗?——用实验探究一条题目的可行性

图1本人在教学中发现,在许多教辅材料中都出现过这样一条题目:如图1所示,在倾角为30°的粗糙斜面上有一重为G的物体,若用与斜面底边平行的水平恒力F=2G拉它,恰能使它沿F的方向做匀速直线运动,则物体与斜面之间的动摩擦因数为()(A)22.(B)33.(C)36.(D)66.通过仔细查找,发现此题的     

“斜面问题”讨论

如图 1、图 4所示的静止物体 m,不会因为力 F的增大而向木板的 B端运动 .若物体 m处在如图 2、图 5所示的斜面上时 ,上述结论是否成立 ?在什么范围内成立 ?例题 1　如图 2所示 ,物体 m置于斜面上 ,受水平力 F的作用且物体 m与斜面间的动摩擦因数为μ.是否存在θ角 ,当力 F为无穷大时 ,物体 m也无法沿斜面上滑 .解法一　将力 F与物体所受的重力沿平行于斜面和垂直于斜面方向进行分解 ,如图 3所示 ,有F∥ =Fcosθ,F⊥ =Fsinθ,G∥ =Gsinθ,G⊥ =Gcosθ.若要物体 m不上滑 ,必须有 F∥ ≤ G∥ μ( F⊥ G⊥ )成立 ,即Fcosθ≤ Gsinθ μ( Gcosθ Fsinθ) ,或　F( cosθ- μsinθ)≤G( sinθ μcosθ) .当 F→∞时 ,上式成立的条件为cosθ- μsinθ≤ 0 ,即 θ≥arctg 1μ.解法二　上述问题 ,若应用“理想化”方法 ,忽略次要因素 ,问题的解决更为简捷 .当 F足够大时 ,重力的作用可忽略 ,则结论成立的条件是Fcosθ≤μFsinθ,即θ≥ arctg 1μ.若取 μ=0 .3,1 ...     

物体平衡问题常用解题方法

解决平衡问题的一般步骤是 :①选取研究对象 ;②进行受力分析 ;③根据平衡条件列方程求解 .1　正交分解法当物体受力较多时 ,常常把物体受的力沿互相垂直的 2个方向分解 ,根据∑ Fx =0 ,∑ Fy =0列方程求解 .图 1例 1　长L的绳子 ,一端拴着半径为r、重力为G的球 ,另一端固定在倾角为α的光滑斜面的A点上 ,如图 1所示 ,试求绳子的张力 .解析　球受重力G、绳子拉力FT 和斜面支持力FN 作用 ,将G和FT 沿平行于斜面和垂直于斜面 2个方向分解 .设∠OAB =β ,根据 ∑ Fx =0得Gsinα -FTcosβ =0 .cosβ =(r L) 2 -r2r L =L2 2rLr L ,…     

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=     

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     

条件的制约不容忽视

题如图所示,一个足够长的斜面与水平面的夹角为37°,物体A以初速度v₁从斜面顶端水平抛出,物体B在斜面上距顶端L=15m处同时以速度v₂沿斜面向下匀速运动,经历时间t,物体A和物体B在斜面上相遇,     

滑动摩擦力与静摩擦力不能同时存在

看到此题目 ,你立即会想到滑动摩擦力存在于发生相对滑动的两个相互接触的物体之间 ,而静摩擦力存在于相对静止的具有相对运动趋势且相互接触的两个物体之间 ,它们不能同时存在是显而易见的 .但是 ,在高三物理复习当中 ,我们经常遇到下面一些问题 ,对这些问题 ,有相当一部分学生认为 ,滑动摩擦力与静摩擦力是同时存在的 .笔者对此类问题进行了搜集和整理 ,以便于与同仁共同探讨 .例 1　如图 1所示 ,倾角θ=30°的粗糙斜图 1面上放一物体 ,物体重为 G,静止在斜面上 .现用与斜面底边平行的力 F=G/2推该物体 ,物体恰好在斜面内做匀速直线运动…     

探究影响斜面机械效率大小的因素

1．理论探究 例1如图1所示,已知斜面上的运动物体受到的滑动摩擦力f=μN=μmg cosα（μ为动摩擦因数,N为物体对斜面的压力）,试推导影响斜面机械效率大小的因素．     

关于力矩在共点力平衡下的应用

物体在共点力 (力的作用点在一点或力的作用线相交于一点 )作用下的平衡条件为 F合= 0以及 M合 =0 .在静力学问题中 ,往往善用F合 =0这个平衡方程去解决 ,其实 ,将 M合 =0应用于静力学问题有时更显得方便和明了 .例 1　如图 1所示 .重为 G的均匀物体球受竖直挡板和斜面体的作用处于静止状态 ,试求物体球对斜面和竖直挡板的压力各是多大(θ角已知 ) .图 1　　　　　　　　图 2解　以球体为研究对象 ,其受力情况如图2所示 .以 D1 为支点 ,且设球体半径为 R,则N1 对 D1 点力矩为零 ,N2 、G对 D1 点力矩平衡 ,有N2 · Rcosθ=G· Rsinθ,…     

应用动能定理求解力学及运动学参数

<正>一、应用动能定理求解力学参数当物体受到几个力的共同作用时,在已知位移及速度变化量的前提下,可以根据动能定理对未知的力进行求解。例1如图1所示,一个物体位于粗糙斜面底部,斜面的倾斜角α=30°,物体的质量m=10kg,物体在平行于斜面向上的拉力F的作用下沿斜面向上     

受力分析中的隐含条件

一、不注意受力的性质发生了变化而出现的错误例1如图1,一固定斜面倾角为θ,当用平行于斜面向上的力F1=40N时,可拉着物体向上作匀速直线运动·当用平行于斜面向下的力F2=10N时,可拉着物体向下作匀速直线运动,问当拉力F撤销时,物体静止放在斜面上所受到的摩擦力是多大?错解:当物体向上运动时F1=mgsinθ μmgcosθ,当物体向下运动时F2 mgsinθ=μmgcosθ·代入数据解得mgsinθ=15(N),μmgcosθ=25(N)·故外力F撤销时摩擦力为25N·正解:上述错误的原因是对题目中的结果没有进行深入的分析,由于μmgcosθ>mgsinθ,当物体放在斜面上时,将不…     

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．     

人教版必修1中值得商榷的两个问题

一、超重和失重现象定义的科学性问题教材第93面和94面分别写道:"物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象,称为超重现象""物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象,称为失重现象",如此说来,将一个所受重力为 G 的物体,放在一个倾角为α的固定斜面上静止不动,或沿斜面下滑时,该物体对斜面的压力 F=Gcos α相似文献   

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．     

一道物理题中的陷阱

如图 ,Ａ、Ｂ两物体的质量为ｍＡ=3Ｋｇ ,ｍＢ=1Ｋｇ。求两物体在组成下述系统时获得的加速度的大小和方向。1 物体Ａ、Ｂ用轻绳跨过定滑轮连接。2 物体Ａ、Ｂ在光滑的楔形斜面上用轻绳跨过斜面顶端的定滑轮连接。3 物体Ａ、Ｂ在楔形斜面上用轻绳跨过斜面顶端的定滑轮连接 ,物     

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…