【正文】 滑動摩擦力使行李開始做勻加速運(yùn)動。 木箱做減速運(yùn)動的加速度的大小為 a＝ 6m/s2 木箱做減速運(yùn)動到速度為零所通過的路程為 mmmmavx 220 ?????? 即留下 5mm 長的摩擦痕跡。因此該題的重點(diǎn)應(yīng)在對物體相對運(yùn)動的情景分析、相對位移的求解上，需要較高的分析綜合能力。 方法二： 第一階段：傳送帶由靜止開始加速到速度 v0，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為 t，煤塊加速到 v， 有 v ta00? ① v gtat ??? ② 傳送帶和煤塊的位移分別為 s1 和 s2， 201 21 tas ? ③ 222 2121 gtats ??? ④ 第二階段：煤塊繼續(xù)加速到 v0，設(shè)經(jīng)歷時(shí)間為 t? ， 有 v 0 v gt? ??? ⑤ 傳送帶和煤塊的位移分別為 s3 和 s4 ， 有 30s vt?? ⑥ 24 12s vt gt????? ⑦ 傳送帶上留下的黑色痕跡的長度 4231 ssssl ???? 由以上各式得 2000()2v a gl ag???? 【小結(jié)】本方法的思路是分兩段分析兩物體的運(yùn)動情況，分別對兩個(gè)物體的兩個(gè)階段求位移，最后再找相對位移關(guān)系。接下來煤塊還要繼續(xù)加速到 0v ，傳送帶則以 0v 做勻速運(yùn)動。乍看不是傳送帶的題目，但處理方 法與例題 6 幾乎完全相同。通過分析并畫出圖 2— 8 丙。突破方法是引導(dǎo)學(xué)生分析有滑動摩擦力做功轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的物理過程，使“只要有滑動摩擦力做功的過程，必有內(nèi)能轉(zhuǎn)化”的知識點(diǎn)在學(xué)生頭腦中形成深刻印象?！庇涀∵@個(gè)結(jié)論，一旦遇到有滑動摩擦力存在的能量轉(zhuǎn)化過程就立即想到它?！边@一結(jié)論，然后再根據(jù)物體和傳送帶的運(yùn)動情況來求二者相對滑動的距離。因?yàn)槲矬w在該過程中的對地位移與傳送帶相對物體的位移大小是相等的。 【解析】 剛開始時(shí)，合力的大小為 F 合 1＝ mgsin37186。(s1s2) ＝－ ， 全過程中生的熱 Q＝ f 每個(gè)箱子在 A 處投放后，在到達(dá) B 之前已經(jīng)相對于傳送帶靜止，且以后也不再滑動 (忽略經(jīng) BC 段時(shí)的微小滑動 )。 在這段時(shí)間內(nèi)，傳送帶克服摩擦力做的功大于摩擦力對貨箱做的功 (這功轉(zhuǎn)變?yōu)樨浵涞膭幽?)，兩者之差即為摩擦發(fā)的熱 。 題中給出在時(shí)間 T 內(nèi)運(yùn)送的小貨箱有 N 只，這是說，我們在 D 處計(jì)數(shù)，當(dāng)?shù)?1 只貨箱到達(dá) D 處時(shí)作為時(shí)刻 t=0，當(dāng)?shù)?N 只貨箱到達(dá) D 處時(shí)恰好 t=T。 要通過對描述的研究，抓住關(guān)鍵，把問題理想化、簡單化，這本身就是一種分析問題、處理問題的能力 。 第 26 頁 共 26 頁 傳送帶的 傾斜 段的作用是把貨箱提升 h 高度 。 求解物理題，不能依賴于套用解題方法，不同習(xí)題的解題方法都產(chǎn)生于對物理過程的分析和對基本概念的正確理解和應(yīng)用。 雖然頭腦中存有勻變速直線運(yùn)動的公式，但不一定會把它們?nèi)〕鰜砑右允褂?。 T 時(shí)間內(nèi)電動機(jī)輸出的功為 TPW? ⑧ 此功用于增加 N 個(gè)小貨箱的動能、勢能和使小貨箱加速時(shí)程中克服摩擦力發(fā) 的熱，即有 NQN m g hN m v21W 20 ??? ⑨ N 個(gè)小貨箱之間的距離為 (N－ 1)L，它應(yīng)等于傳送帶在 T 時(shí)間內(nèi)運(yùn)動的距離，即有 NLL)1N(Tv 0 ??? ⑩ 因 T 很大 ， 故 N 亦很大 。 以上分析都是在假定已知傳送帶速度 0v 的條件下進(jìn)行的，實(shí)際上傳送帶的速度是未知的 。 盡管作用于貨箱跟作用于傳送帶的摩擦力的大小是相等的，但小貨箱與傳送帶運(yùn)動的路程是不同的，因?yàn)閮烧咧g有滑動 。 現(xiàn)將大量的質(zhì)量均為 m 的小貨箱一個(gè)一個(gè)在 A 處放到傳送帶上，放置時(shí)初速為零，經(jīng)傳送帶運(yùn)送到 D 處， D 和 A 的高度差為 h。 （另一個(gè)解 t2＝－ 3s 舍去） 摩擦力所做的功 W＝ μ mgcos37186。這一階段木塊相對于傳送帶向后運(yùn)動，受到的摩擦力方向向前，合外力沿斜面向前；第二段：木塊的速度 vv0。在綜合性題目中用到該過程時(shí)，則直接用結(jié)論即可。 所謂傳送帶克服摩擦力做功，歸根到底是電動機(jī)在維持傳送帶速度不變的過程中所提供的 。 x 板 很顯然 x 物 ＞ x 板 ，滑動摩擦力對物體做的負(fù)功多，對長板做的正功少，那么物體動能減少量一定大于長板動能的增加量，二者之差為Δ E=μ mg（ x 物 — x 板 ） =μ mg （ 3）突破難點(diǎn) 3 第 3 個(gè)難點(diǎn)也應(yīng)屬于思維上有難度的知識點(diǎn)。 圓盤向右加速運(yùn)動的距離為 x1，桌布向右加速運(yùn)動的距離為21L+x1。現(xiàn)突然以恒定加速度 a 將桌布抽離桌面，加速度方向是水平的且垂直于 AB 邊。”這就說明第一階段傳送帶的加速度 0a 大于煤塊的加速度 g? 。 設(shè)在煤塊的速度從 0 增加到 v0 的整個(gè)過程中，傳送帶和煤塊移動的距離分別為 s0 和 s，有 180。求此黑色痕跡的長度。木箱剛放在傳送帶 上時(shí)，相對于傳送帶的速度 v=,方向水平向左。設(shè)皮帶的速度為 V0，物體做初速為零的勻加速直線運(yùn)動，末速為 V0，其平均速度為 V0/2，所以物體的對地位移 x 物 =20tV， 傳送帶對地位移 x 傳送帶 =V0t，所以 A、 B 兩點(diǎn)分別運(yùn)動到如圖 2— 5 乙所示的 A＇、 B＇位置，物體相對傳送帶的位移也就顯而易見了， x 物 =2傳送帶x，就是圖乙中的 A＇、 B＇間的距離，即傳送帶比物體多運(yùn)動的距離，也就是物體在傳送帶上所留下的劃痕的長度。 本題的一種錯解就是： 221atL? 所以：aLt 2?= 該時(shí)間小于正確結(jié)果 ，是因?yàn)槲矬w加速到 10m/s 時(shí)，以后的運(yùn)動是勻速運(yùn)動，而錯誤結(jié)果是讓物體一直加速運(yùn)動，經(jīng)過相同的位移，所用時(shí)間就應(yīng)該短。 【總結(jié)】 該題目的關(guān)鍵就是要分析好第一階段的運(yùn)動位移，看是否還要分析第二階段。 這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到 10m/s 為止，其對應(yīng)的時(shí)間和位移分別為： , savt ??? 21 ?? as ? ＜ 16m 以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏希浼铀俣却笮榱悖ㄒ驗(yàn)?mgsinθ＜μ mgcosθ）。 這樣的加速度只能維持到物體的速度達(dá)到 10m/s 為止，其對應(yīng)的時(shí)間和位移分別為： ,1s10101 savt ??? 第 13 頁 共 26 頁 圖 2— 2 m52 21 ?? as ? ＜ 16m 以后物體受到的摩擦力變?yōu)檠貍魉蛶蛏?，其加速度大小為（因?yàn)?mgsinθ＞μ mgcosθ）。因此該摩擦力方向一定與物體運(yùn)動方向相反。通過對不同類型題目的分析練習(xí)，讓學(xué)生做到準(zhǔn)確靈活地分析摩擦力的有無、大小和方向。 所以 正確答案為： A、 C 再以整體法分析： Ｍ對地面的壓力和地面對 M 的支持力是 一對作用力和反作用力，大小相等，方向相反。 再 隔離 B， 豎直方向上 B 物體受重力 G 、 由牛頓第三定律得， B 受到 A 對它的向上的摩擦力 fAB 、 C 對它的向上的摩擦力 fCB ， 以及 水平方向上 A 對它的壓力 NAB和 C 對它的壓力 NCB。假設(shè)墻是光滑的，Ａ物體相對墻將下滑，也就是說Ａ物體相對墻有向下的運(yùn)動趨勢，所以墻對Ａ有豎直向上的摩擦力 f 墻 。 【解析】 A、 B、 C 三物體的受力如圖圖 1— 14 乙所示 【總結(jié)】 用隔離法分析物體受力分析最常用的方法，分析時(shí)應(yīng)將研究的物體單獨(dú)拿出來，不要都畫在一起，以免出現(xiàn)混亂。如圖 1— 13 乙所示 【總結(jié)】 受力分析時(shí)應(yīng)按步驟分析，桿受的各力應(yīng)畫在實(shí)際位置上。 B 對 A 的 摩擦力與 A 對 B 的 摩擦力是一對作用力和反作用力， 根據(jù) 牛頓第三定律， B 受到 A 對它的 靜摩擦力 方向向左。以 A 物體為研究對象： A 物體在豎直方向上受重力和支持力，二者平衡，假設(shè)在水平方向上 A 受到 B 對它的靜摩擦力，該力的方向一定沿水平方向，這樣無論靜摩擦力方向向左或向右，都不可能使 A 物體處于平衡狀態(tài)，這與題中所給 A 物體處于勻速運(yùn)動 狀態(tài)相矛盾，故 A 物體不受 B 對它的靜摩擦力。 【審題】 本題中 假設(shè) A、 B 間接觸面是光滑的 ，當(dāng) F 使物體 B 向右加速時(shí)，物體 A 由于慣性將保持原來的靜止?fàn)顟B(tài)，經(jīng)很短時(shí)間后它們的相對位置將發(fā)生變化，即物體 A 相對 B有向左的運(yùn)動，也 就是說在原來相對靜止時(shí)，物體 A 相對于 B 有向左的運(yùn)動 趨勢 ，所以 A受到 B 對它的 靜摩擦力 方向向右（與 A 的實(shí)際運(yùn)動方向相同）。若能發(fā)生，則這個(gè)相對運(yùn)動的方向就為原來靜止時(shí)兩物體間的相對運(yùn)動 趨勢 的方向。 3．判斷摩擦力的有、無 摩擦力 的 產(chǎn)生條件 為：（ 1）兩 物體相互接觸 ，且 接觸面粗糙 ；（ 2） 接觸面 間有擠壓；（ 3）有 相對運(yùn)動 或 相對運(yùn)動趨勢 例 5： 如圖 1— 8 所示， 判斷下列幾種情況下物體 A 與 接觸面 間 有、無摩擦力。（ 1） 小車 靜止時(shí)，球處于平衡狀態(tài)，所受合外力為零，因重力豎直向下，所以桿對球的彈力 F 豎直向上，大小等于球的重力 mg，如圖 1— 7 甲所示。 圖 b 中 B 處為點(diǎn)與曲面接觸，發(fā)生的形變?yōu)檠匕霃椒较蛳蛲獍?，要恢?fù)形變就得沿半徑向上凸起， C 處為點(diǎn)與平面接觸， C 處碗的形變的方向?yàn)樾毕蛳聣?，要恢?fù)形變就得沿垂直桿的方向向上，所以 B 處桿受的彈力為垂直過接觸點(diǎn)的 切面 沿半徑指向圓心， C 處桿受的彈力為垂直桿向上。 【總結(jié)】 彈力 有、無 的判斷是難點(diǎn)，分析時(shí)常用 “假設(shè)法” 并結(jié)合 “物體的運(yùn)動狀態(tài)”分析。 即可以先假設(shè)有 彈力 ，分析是否符合物體所處的運(yùn)動狀態(tài)。但有的形變明顯，有的不明顯。第一，徹底隔離研究對象。 （ 5） 為了使問題簡化，常忽略某些次要的力 。 b．次畫已知力 c． 再畫接觸力 — （彈力和摩擦力）：看 研究 對象跟 周圍 其他物體有幾個(gè)接觸點(diǎn)（面），先對某個(gè)接觸點(diǎn)（面）分析，若有擠壓，則畫出彈力，若還有相對運(yùn)動或相對運(yùn)動的趨勢，則再畫出摩擦力。這樣勢必在學(xué)生心理上會形成障礙 。第 1 頁 共 26 頁 高中物理 1難點(diǎn)強(qiáng)行突破 ? 難點(diǎn)之一 物體受力分析 一、難點(diǎn)形成原因： 力是物體間的相互作用。 教學(xué)要求 不 符合學(xué)生的實(shí)際，要求過高，想一步到位，例如：一開始就給學(xué)生講一些受力個(gè)數(shù)多、且又難以分析的物體的受力情況等。 分析它受到周圍其他物體對它的作用力 第 2 頁 共 26 頁 a．先畫重力：作用點(diǎn)畫在物體的重心，方向豎直向下。 （ 4）可看成質(zhì)點(diǎn)的物體，力的作用點(diǎn)可畫在重心上，對有轉(zhuǎn)動效果的物體，則力應(yīng)畫在實(shí)際位置上。 要防止多畫力。防范辦法是要按規(guī)律作 三、分類例析 1．彈力有、無的判斷 彈力的產(chǎn)生條件是接觸且發(fā)生彈性形變。 【解析】 圖 a中接觸面對 球沒有彈力 ；圖 b中 斜面對小球有支持力 法 2：根據(jù)“物體的 運(yùn)動狀態(tài)”分析 彈力 。 再如例 1 的 a 圖中，若斜面對 球有彈力 ，其方向應(yīng)是垂直斜面且指向球，這樣球也不會處于靜止?fàn)顟B(tài)，所以斜面對 球 也沒有 彈力 作用。 【審題】 圖 a 中接觸處為面面接觸，由于物體受重力作用，會對斜面斜向下擠壓，斜面要恢復(fù)形變，應(yīng)垂直斜面斜向上凸起， 對物體有垂直斜面且指向物體斜向上的彈力。分析時(shí)應(yīng)根據(jù)不同的運(yùn)動狀態(tài)具體分析。 【總結(jié)】 桿對球的彈力 方向不一定沿桿，只有當(dāng)加速度向右且 a= gtanθ時(shí)，桿對小球的彈力才沿桿的方向，所以在分析物體與桿固定連接或用軸連接時(shí)，物體受桿的彈力方向應(yīng)與 運(yùn) 動狀態(tài)對應(yīng)并 根據(jù)物體平衡條件或牛頓第二定律求解。 即假設(shè)接觸 面光滑，看原來相對靜止的物體間能發(fā)生怎樣的相對運(yùn)動。 例 7： 如圖 1— 10 所示，物體 A 疊放在物體 B 上，水平地面光滑，外力 F 作用于物體 B 上使它們一起運(yùn)動，試分析兩物體受到的靜摩擦力的方向。 【審題】 本題分析摩擦力時(shí)應(yīng)根據(jù)物體所處的運(yùn)動狀態(tài)。 例 6 中地面光滑， F 使物體 A、 B 一起向右加速運(yùn)動， A 物體的加速度和整體相同，由牛頓第二定律 F=ma 得 A 物體所受合外力方向一定向右，