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新東方在線 高一輔導(dǎo)培訓(xùn)

高一輔導(dǎo)

發(fā)布時間: 2016年05月27日

對一道練習(xí)題的討論

 

高一物理有這樣一道練習(xí)題:質(zhì)量m=3kg的物塊,受到與斜面平行向上的拉力F=10N,沿光滑斜面向上移動的距離為s=2m. 斜面的傾角θ=30°.求各個力對物體所做的功,以及各力對物體所做的總功. 這道題有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,很值得討論和研究。

剛接觸該題,你會發(fā)現(xiàn)“重力沿斜面的分力(下滑力)mgsinq=3′9.8′N=14.7N” 大于“沿斜面向上的拉力F=10N”, 容易產(chǎn)生“物塊不可能向上運動的錯覺,甚至認為命題不夠合理”。進一步思考才意識到,物塊具有不為零的初速度(即V0>0;設(shè)“沿斜面向上”為正方向).這一暗設(shè)條件正是該題的“精華”所在,該題的物理情景是:物塊沿斜面向上做初速度不為零的負加速運動。

有了上述分析,很容易計算出下面的結(jié)果: W=20J,   W=-29.4J,    W=-9.4J  (計算過程略)。

        我們喜歡這類留有思考空間的命題,為了鞏固和拓展該題的成果,可以再設(shè)置下面兩個“同族”的例題。

   [例題1]

        質(zhì)量m=3kg的物塊,受到與斜面平行向上的拉力F=16N,沿斜面移動的距離為s=2m. 斜面是光滑的,傾角θ=30°.求各個力對物體所做的功,以及各力對物體所做的總功.

   [略解]  當(dāng)初速度大于、等于零時,物塊“向上”移動,解得:W=32J,   W=-29.4J,   W=2.6J. 

           當(dāng)初速度小于零時,物塊“向下”移動,解得: W=-32J, W=29.4J,  W=-2.6J.

   [例題2]

        質(zhì)量m=3kg的物塊,受到與斜面平行向上的拉力F=5N,斜面與物塊的動摩擦因數(shù)m=0.30, 斜面的傾角θ=30°.物塊沿斜面移動的距離為s=2m.求各個力對物體所做的功,以及各力對物體所做的總功.

    [略解]  當(dāng)初速度大于零時,物塊“向上”移動,解得:W=10J, W=-29.4J,  W=-15.3J,  W=-34.4J. 

          當(dāng)初速度等于、小于零時,物塊“向下”移動,解得: W=-10J, W=29.4J,  W=-15.3J,  W=4.4J.

 


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