對高一物理一道練習題的討論

編輯: 逍遙路 關鍵詞: 高一學習指導 來源: 高中學習網
    高一物理有這樣一道練習題:質量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“沿斜面向上”為正方向).這一暗設條件正是該題的“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果:W拉=20J,W重=-29.4J,W總=-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,可以再設置下面兩個“同族”的例題。
  
  [例題1]
  
  質量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]當初速度大于、等于零時,物塊“向上”移動,解得:W拉=32J,W重=-29.4J,W總=2.6J.
  
  當初速度小于零時,物塊“向下”移動,解得:W拉=-32J,W重=29.4J,W總=-2.6J.
  
  [例題2]
  
  質量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]當初速度大于零時,物塊“向上”移動,解得:W拉=10J,W重=-29.4J,W摩=-15.3J,W總=-34.4J.
  
  當初速度等于、小于零時,物塊“向下”移動,解得:W拉=-10J,W重=29.4J,W摩=-15.3J,W總=4.4J.
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