- 高一物理做功斜面
高一物理中常见的做功斜面有:
1. 滑块在斜面运动:滑块在斜面顶端有一定初速,滑块和斜面都是光滑的,滑块在斜面上运动时对斜面有压力,同时也有摩擦力,这时可以运用动能定理或机械能守恒定律研究滑块的运动。
2. 传送带问题:传送带与地面倾角为θ,以速度v匀速传动,把一个物体轻轻地放在传动皮带顶端之后,物体将随皮带一起向下运动。这个过程中物体受到传送带给它的滑动摩擦力。
此外,还有单杆斜面、螺旋千斤顶、简易斜面、盘山公路等也是常见的做功斜面。这些模型通常涉及到摩擦力、重力势能、动能等物理量的研究,是高中物理的重要内容。
相关例题:
题目:
一个质量为5kg的物体被一个斜向上的拉力F拉着,从斜面的底端拉到顶端。斜面的倾斜角为30度,斜面长为10m。已知物体与斜面间的摩擦因数为0.2,求拉力F做的功。
解析:
1. 首先,我们需要明确拉力F的方向和大小。在这个问题中,拉力F的方向是斜向上的,大小未知。
2. 根据题意,我们需要求出物体在斜面上的位移,即斜面的长度。
3. 根据功的公式 W = Fs cosθ,其中 F 是拉力,s 是物体在斜面上的位移,cosθ 是垂直于斜面的方向上的投影。
解:
已知物体的质量为:5kg
已知斜面的倾斜角为:30度
已知斜面长为:10m
已知物体与斜面间的摩擦因数为:0.2
根据几何关系,可计算物体在斜面上的位移:
$l = 10 \times sin30^{\circ} = 5m$
根据功的公式 W = Fs cosθ,其中 F 是拉力,可得到拉力 F 的大小:
$F = \frac{W}{s} \times cos30^{\circ} = \frac{mgh + f \times l}{l} \times cos30^{\circ}$
带入已知量,可得:
$F = 75N$
所以,拉力F做的功为:
$W = Fs cos30^{\circ} = 75 \times 10 \times 0.866 = 626.7J$
答案:拉力F做的功为626.7J。
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