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4.3探究外力做功与物体动能变化的关系学案(粤教版物理必修2)
资源分类: 必修二 资源大小: 74.34 KB
资源版本: 粤教 上传:周凤玲 审核发布:lqmei
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资料简介

[例题1]  一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,量得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图827,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同.求摩擦因数μ

[思路点拨] 以物体为研究对象,它从静止开始运动,最后又静止在平面上,考查全过程中物体的动能没有变化,即ΔEK=0,因此可以根据全过程中各力的合功与物体动能的变化上找出联系.

[解题过程]设该面倾角为α,斜坡长为l,则物体沿斜面下滑时,

物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S2,则

对物体在全过程中应用动能定理:ΣW=ΔEk

mgl·sinαμmgl·cosαμmgS2=0

hμS1μS2=0

式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离.故

[小结]本题中物体的滑行明显地可分为斜面与平面两个阶段,而且运动性质也显然分别为匀加速运动和匀减速运动.依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题.比较上述两种研究问题的方法,不难显现动能定理解题的优越性.用动能定理解题,只需抓住始、末两状态动能变化,不必追究从始至末的过程中运动的细节,因此不仅适用于中间过程为匀变速的,同样适用于中间过程是变加速的.不仅适用于恒力作用下的问题,同样适用于变力作用的问题.

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