叶老师物理U13Word下载.docx

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根据以上数据可得出滑块滑行距离s与弹簧压缩量d间的关系应是s与d的平方成正比．

第二步：

为了测出弹簧的劲度系数，将滑块挂在竖直固定的弹簧下端，弹簧伸长后保持静止状态．测得弹簧伸长量为△L，滑块质量为m，则弹簧的劲度系数k=

mg

△L

．用测得的物理量d、s、△L表示滑块与桌面间的动摩擦因数μ=

d2

2s

（弹簧弹性势能EP=

kx2，k为劲度系数，x为形变量）

本题难度：

一般题型：

填空题 

| 

来源：

网络

分析与解答

习题“为了只用一根轻弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因μ（设μ为定值），设计了下述实验：

测...”的分析与解答如下所示：

分析

观察数据规律，得出结论；

明确该实验的实验原理即可正确解答本题，该题中，利用了功能关系来求摩擦系数，即运动过程中克服摩擦力做功消耗弹簧的弹性势能．

解答

解：

观察表格中的数据发现：

s与d的平方的比值为常数，即s与d的平方成正比；

根据胡克定律：

mg=k△L，得：

k=

，

根据题意，弹簧弹力做功为：

水平弹出滑块过程，根据功能关系，有：

kx2-mgμS=0，又k=

联立解得：

μ=

△L；

故答案为：

s与d的平方成正比；

；

△L．

点评

对于这样的课本之外的实验解答的突破口在于明确其实验原理，本题中要依据所提供信息，根据所学物理规律，明确该实验的实验原理，对于考查学生综合利用知识的能力起到很好的作用．

L1练习

一条长为L、质量为m的匀质轻绳平放在水平地面上，现在缓慢地把绳子提起来．设提起前半段绳子时人做的功为W1，全部提起来时人做的功为W2，则W1∶W2等于

例题2

把完全相同的三块木板固定叠放在一起，子弹以v0的速度垂直射向木板，刚好能打穿这三块木板，如果让子弹仍以v0的速度垂直射向其中的一块固定木板，则子弹穿过木板时的速度是多少？

设子弹与木板间的作用力为F 

每块木板的厚度为s 

根据动能定理

可知子弹射击三块木板时

子弹射击一块木板时

由以上两式解得

例题3

物体以120J的初动能从斜面底端A沿斜面向上做匀变速运动,当它经过斜面上B点时机械能减少40J重力势能增加了60J,则物体重返斜面底端时的动能为多少?

设质量m,倾角a,动摩擦因数u,AB相距s,最高点为L摩擦力为umg*cosa,AB高度差s*sina机械能减少40J,摩擦力做工umg*cosa*s=40J重力势能增加了60J,重力做工mgs*sina=60J做工之比为2:

3最高点:

摩擦力做工umg*cosa*L重力做工mgL*sina做工之比仍为2:

3做工之和为120J摩擦力做工为48J滑下时摩擦力做工仍为48J重返斜面底端时的动能=初动能120J-摩擦力做工48J-滑下时摩擦力做工48J=24J

设质量m,倾角a,动摩擦因数u,AB相距s,最高点为L

摩擦力为umg*cosa,AB高度差s*sina

机械能减少40J,摩擦力做工umg*cosa*s=40J

重力势能增加了60J,重力做工mgs*sina=60J

做工之比为2:

最高点:

摩擦力做工umg*cosa*L

重力做工mgL*sina

做工之比仍为2:

做工之和为120J

摩擦力做工为48J

滑下时摩擦力做工仍为48J

重返斜面底端时的动能=初动能120J-摩擦力做工48J-滑下时摩擦力做工48J=24J

一物体沿倾角为θ的斜面从底端以初速度V．沿斜面向上滑去，滑至最高点后又回，返回到底端时速度是v，则物体上滑的最大高度为______物体与斜面间的摩擦因数μ为______．

设物体质量为m，上滑时的加速度为a1，下滑时加速度为a2，上滑用的时间为t1，下滑时用的时间为t2，物体上滑最大高度为h，

根据牛顿第二定律：

-mgsinθ-μmgcosθ=ma1…①

mgsinθ-μmgcosθ=ma2…②

根据速度时间公式：

0=v0+a1t1…③

v=0+a2t2…④

根据位移速度公式：

0-v02=2a1h…⑤

联立①②③④⑤得：

h=

v02+v2

4g

，μ=

v02-v2

tanθ

某人拉着细绳一端从水平地面上M点走到N点，细绳通过光滑的定滑轮吊起重物P，第一次使物体匀速上升，第二次人匀速前进，则比较两次绳子拉力对重物P做功大小为

第2次大

A匀速上升做功为上升距离的重力势能

B匀速前进做功大于重力势能，因为重物作加速运动

图为洗衣机脱水制动示意图．脱水桶的半径为20cm，正常工作时以每分钟1200转高速旋转．脱水后衣服可视为均匀地紧贴脱水桶壁上，且当衣服和桶的总质量为3kg时，测得从打开脱水桶盖到脱水桶静止，脱水桶共旋转了25圈．设脱水桶刹车盘的半径为6cm，则脱水桶制动过程中刹车带上的平均摩擦力的大小约为（　　）

A．15N

B．100N

C．200N

D．50N

对减速过程运用动能定理，得到

-f（25×

2πr）=0-

m（2πnR）2

其中r为刹车半径，R为转动半径

解得

f≈100N

如图所示，水平传送带长为s，以速度v始终保持匀速运动，把质量为m的货物放到A点，货物与皮带间的动摩擦因数为μ，当货物从A点运动到B点的过程中，摩擦力对货物做的功可能（　　）

A．等于

mv2

B．小于

C．大于μmgs

D．小于μmgs

设摩擦力对货物做的功为W．

A、若把货物放到A点，先做匀加速运动，后与皮带速度相同后做匀速直线运动，根据动能定理得：

W=

mv2．故A正确．

B、若把货物放到A点，货物一直做匀加速运动，到达B点时速度仍小于皮带的速度v时，根据动能定理得：

W＜

mv2．故B正确．

C、摩擦力对货物做的功最大值为W=μmgs．故C错误．

D、若货物在到达B点之前与皮带的速度相同，则W＜μmgs．故D正确．

故选ABD

质量为m的小车在水平恒力F推动下，从山坡底部A处由静止起运动至高为h的坡顶B，获得速度为

，AB的水平距离为S。

下列说法正确的是

[ 

]

A．小车克服重力所做的功是mgh 

B．合力对小车做的功是

C．推力对小车做的功是Fs－mgh 

D．阻力对小车做的功是

重力做负功，大小为-mgh.所以小车克服重力做功为mgh.A正确

推力做的功可分为三部分：

一部分让小车获得了高度，拥有了重力势能，即为mgh；

一部分让小车得到了速度，即为动能（1/2）mv^2；

第三部分克服了摩擦力，生了热。

B错误C错误

因为力是水平的，所以力做的总功为Fs，依据上述分析：

Fs-W热=mv^2/2+mgh。

阻力做负功，所以阻力做功为mv^2+mgh-FsD对

追问

Fs-W热=mv^2/2+mgh是什么公式

回答

能量的关系啊。

你不能拘泥于公式。

就是三部分的能量：

外力做功-摩擦生热=物体获得的动能+物体获得的重力势能。

点名称：

功

∙功：

1、功的定义：

力和作用在力的方向上通过的位移的乘积。

是描述力对空间积累效应的物理量，是过程量。

2、功的两个必要因素：

作用在物体上的力；

物体在力的方向上发生的位移。

3、功的定义式：

W=Fscosα，其中F是恒力，s是作用点的位移，α是力与位移间的夹角（功的单位焦耳，简称焦，符号J）。

4、功的计算 

①恒力的功可根据W=FScosα进行计算，本公式只适用于恒力做功；

②根据W=P·

t，计算一段时间内平均做功；

③利用动能定理计算力的功，特别是变力所做的功；

④根据功是能量转化的量度反过来可求功。

∙力做功情况的判定方法：

一个力对物体做不做功，是做正功还是做负功，判断的方法是：

（1）看力与位移之间的夹角，或者看力与速度之间的夹角：

为锐角时，力对物体做正功；

为钝角时，力对物体做负功；

为直角时，力对物体不做功。

（2）看物体间是否有能量转化：

若有能量转化，则必定有力做功。

此方法常用于相连的物体做曲线运动的情况。

变力做功的求法：

公式

只适用于求恒力做功，即做功过程中F的大小、方向始终不变。

而实际问题中变力做功是常见的，如何解答变力做功问题是学习中的一个难点。

不能机械地套用这一公式，必须根据有关物理规律通过变换或转化来求解。

1．用

求变力做功如果物体受到的力方向不变，且大小随位移均匀变化，可用

求变力F所做的功。

其平均值大小为

，其中F1是物体初态时受到的力的值，F2是物体末态时受到的力的值。

如在求弹簧弹力所做的功时，再如题目中假定木桩、钉子等所受阻力与击入深度成正比的情况下，都可以用此法求解。

2．用微元法（或分段法）求变力做功变力做功时，可将整个过程分为几个微小的阶段，使力在每个阶段内不变，求出每个阶段内外力所做的功，然后再求和。

当力的大小不变而方向始终与运动方向间的夹角恒定时，变力所做的功形：

其中s是路程。

3．用等效法求变力做功若某一变力做的功等效于某一恒力做的功，则可以应用公式

来求。

这样，变力做功问题就转化为了恒力做功问题。

4．用图像法求变力做功存F—l图像中，图线与两坐标轴所围“面积”的代数和表示F做的功，“面积”有正负，在l轴上方的“面积”为正，在l轴下方的“面积”为负。

5．应用动能定理求变力做功

如果我们所研究的问题中有多个力做功，其中只有一个力是变力，其余的都是恒力，而且这些恒力所做的功比较容易计算，研究对象本身的动能变化量也比较容易计算时，用动能定理就可以求出这个变力所做的功。

6．利用功能关系求变力做功

在变力做功的过程中，当有重力势能、弹性势能以及其他形式的能量参与转化时，可以考虑用功能关系求解。

因为做功的过程就是能量转化的过程，并且转化过程中能量守恒。

7．利用W=Pt求变力做功

这是一种等效代换的观点，用W=Pt计算功时，必须满足变力的功率是恒定的。

若功率P是变化的，则需用

计算，其中当P随时间均匀变化时，