亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        旋轉(zhuǎn)盤面上靜摩擦力變化問題的討論

        2022-06-19 14:28:34孫林源
        中學(xué)生理科應(yīng)試 2022年6期
        關(guān)鍵詞:方向分析系統(tǒng)

        孫林源

        習(xí)題講評教學(xué)是高考復(fù)習(xí)過程中最為常見的課型之一,習(xí)題講評的效果優(yōu)劣直接影響課堂教學(xué)的效果,在高三教學(xué)聽課調(diào)研活動中,??吹浇處熅皖}論題,蜻蜓點水,對試題講不清、講不透:學(xué)生看似聽著明白,但試題一換包裝,學(xué)生照樣不會.究其原因還是課堂過多關(guān)注知識與技能訓(xùn)練,對學(xué)生能力的培養(yǎng)做的不夠,在習(xí)題講評中立足試題,關(guān)注變式,追根究底,揭示本質(zhì),突顯高階思維能力的培養(yǎng);善于運用分析、綜合、評價、反思的教學(xué)手段改進(jìn)課堂教學(xué),助力核心素養(yǎng)的培育.

        靜摩擦力是高中物理比較難的知識點之一,因其產(chǎn)生的原因是由于物體間具有相對運動的趨勢,而又未發(fā)生相對運動,因而在判斷起來難度較大.通常解決問題的做法是假設(shè)法,假設(shè)兩個物體之間的接觸面光滑,進(jìn)而判斷出物體之間相對運動的方向,以此來判斷靜摩擦力的方向;而其大小則是根據(jù)平衡條件或者牛頓第二定律列式子進(jìn)行求解.但是遇到與圓周運動結(jié)合的題目,處理起來又比較麻煩,尤其是靜摩擦力大小方向均會隨著圓周轉(zhuǎn)動而發(fā)生變化的題目,學(xué)生更加迷茫,理解起來也比較難,本文就水平轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤上靜摩擦力變化問題進(jìn)行重點討論,試著總結(jié)解決此類問題的方法,如有不當(dāng)之處,敬請批評指正.

        例題如圖l所示,一水平圓形轉(zhuǎn)盤上放置有兩木塊A、B,質(zhì)量都為m,距圓心O的距離分別為2r和r.兩木塊與轉(zhuǎn)盤之間的動摩擦因數(shù)均為μ,兩木塊之間用一根不可伸長的輕繩連接,開始時輕繩處于水平狀態(tài)但無拉力.現(xiàn)轉(zhuǎn)盤繞圓心開始緩慢加速(在任意時刻均可近似認(rèn)為是勻速轉(zhuǎn)動),設(shè)木塊與圓盤之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,輕繩可承受的拉力足夠大,重力加速度為g.

        (1)為使兩木塊與轉(zhuǎn)盤始終保持相對靜止,試求轉(zhuǎn)盤角速度的最大值ωm;

        分析 開始時轉(zhuǎn)盤緩慢轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)盤對木塊A、B的靜摩擦力都可以提供木塊A、B做圓周運動的向心力,A、B之間的輕繩處于水平但無拉力,此時木塊A、B的靜摩擦力不相等,A在外側(cè),所需要的向心力較大,A所受的靜摩擦力較大,這時是不是隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增大,一定是木塊A先達(dá)到最大靜摩擦力?(你確定嗎?)

        假設(shè)木塊A先達(dá)到最大靜摩擦力,此時轉(zhuǎn)盤的角速度為ω1

        由此可見,當(dāng)角速度ω>ω1,時,隨著角速度的逐漸增大,木塊B所受的靜摩擦力FB將逐漸減小,(注意此時木塊A所受的靜摩擦力達(dá)到了最大靜摩擦力)

        會不會木塊B所受的靜摩擦力保持不變,木塊A所受的靜摩擦力隨轉(zhuǎn)盤角速度的逐漸增大而逐漸增大呢?顯然不會?。ㄒ驗榇藭r木塊,4所受的靜摩擦力達(dá)到了最大靜摩擦力,不可能再隨著轉(zhuǎn)盤角速度的逐漸增大而再增大了.)

        故木塊A在這兩個時刻所受到的靜摩擦力大小之比為1:2.

        點評本題關(guān)鍵之處在于判斷木塊A、B所受靜摩擦力誰先達(dá)到最大,隨輕繩被拉緊后,誰的靜摩擦力會發(fā)生變化以及如何變化的問題,需要認(rèn)真討論,可采用假設(shè)法進(jìn)行推理;經(jīng)過上述過程分析之后,題目解答就清晰明了.

        變式1如果題干不變,請計算木塊B在這兩個時刻所受到的靜摩擦力大小之比為多少?

        思考 你認(rèn)為難點是什么?木塊B所受靜摩擦力的方向如何?變化了沒有?大小怎么計算?請思考一下.

        解析顯然,題目變形后,本質(zhì)沒變.只是問法變化,難點就是木塊B所受靜摩擦力會隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增大而發(fā)生變化,其大小會先增大,再減小,再反向增大;方向是先指向圓心,后變?yōu)楸畴x圓心,

        點評 木塊B所受靜摩擦力的方向變化,是解決這道題必須要思考的問題.由于不知道角速度為多少時,木塊B的靜摩擦力會發(fā)生變化,因此求解時,要采用假設(shè)法進(jìn)行分析;如果結(jié)果算出靜摩擦力為正值,說明假設(shè)成立;如果算出來為負(fù)值,必須進(jìn)行說明靜摩擦力的方向與假設(shè)的方向相反,同時,會關(guān)注到木塊A的靜摩擦力不變的事實,這為精確計算做好了鋪墊.(當(dāng)然,根據(jù)上面的分析是可以求出木塊B靜摩擦力為零時轉(zhuǎn)盤的角速度的具體值的,你可以試試看.)

        是不是覺得這類題目的分析,你一定掌握了吧!真的嗎?試試下面的改編題,

        由于分析此類試題關(guān)鍵問題在于題干分析與討論,對所設(shè)問的問題回答不算難事,因此下面的題目改編,就重點關(guān)注題干的改編上.

        改編如圖4所示,一水平圓形轉(zhuǎn)盤上放置有兩木塊A、B,A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為3m;距圓心O的距離分別為2r和r.兩木塊與轉(zhuǎn)盤之間的動摩擦因數(shù)均為肛,兩木塊之間用一根不可伸長的輕繩連接,開始時輕繩處于水平狀態(tài)但無拉力,現(xiàn)轉(zhuǎn)盤繞圓心開始緩慢加速(在任意時刻均可近似認(rèn)為是勻速轉(zhuǎn)動),設(shè)木塊與圓盤之間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,輕繩可承受的拉力足夠大,重力加速度為g.

        試分析兩木塊與轉(zhuǎn)盤始終保持相對靜止的運動過程,并求出轉(zhuǎn)盤角速度的范圍.

        分析開始時轉(zhuǎn)盤緩慢轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)盤對木塊A、B的靜摩擦力都可以提供木塊A、B做圓周運動的向心力,A、B之間的輕繩處于水平但無拉力,此時木塊A、B的靜摩擦力不相等,A在外側(cè),所需要的向心力較大.A所受的靜摩擦力較大.

        不妨換一下研究對象進(jìn)行分析,

        假設(shè)木塊B先達(dá)到最大靜摩擦力,此時轉(zhuǎn)盤的角速度為ω1,

        是不是這樣分析:當(dāng)角速度ω>ω1時,隨著角速度的逐漸增大,木塊B所受的靜摩擦力Fa將逐漸增大.(因為此時木塊,4所受的靜摩擦力達(dá)到了最大靜摩擦力)直到木塊B的靜摩擦力也達(dá)到了最大,隨后平衡系統(tǒng)被打破,

        請問情況真的是這樣嗎?請畫出此時的木塊A.B的狀態(tài)示意圖,仔細(xì)想一想木塊A、B以后將會如何運動呢?

        疑惑如圖5所示為此時木塊A、B的狀態(tài)圖,

        木塊A、木塊B同時都達(dá)到了最大靜摩擦力,其最大靜摩擦力方向都指向圓心,那么轉(zhuǎn)盤加速度再增大時,不就是木塊A、木塊B都有背離圓心向外運動的趨勢嗎?輕繩會不斷拉緊,只要輕繩沒有被拉斷,木塊A、B系統(tǒng)永遠(yuǎn)不會有滑動!系統(tǒng)永遠(yuǎn)會保持相對靜止!這是真的嗎?

        這個問題可以通過實驗去檢驗.經(jīng)過真實的實驗操作,會看到,只要轉(zhuǎn)盤的角速度增大到某一數(shù)值時,木塊A、B系統(tǒng)的相對平衡就會被打破.并不會按照上述的分析,轉(zhuǎn)盤的角速度可以無限大時,系統(tǒng)還會保持相對平衡.

        那么,問題出現(xiàn)在哪里呢?你是不是也覺得分析無懈可擊呢?

        解惑 審視一下解題過程,應(yīng)該會找到問題出現(xiàn)的地方可能是:

        仍按照前面分析思路進(jìn)行這樣的假設(shè),假設(shè)木塊A所受靜摩擦力不變(因為此時木塊A靜摩擦力恰好達(dá)到了最大,所以認(rèn)為是不變!).物塊B所受靜摩擦力會隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增大而繼續(xù)增大!那么,會不會存在這個可能呢?木塊B的靜摩擦力保持不變!隨著轉(zhuǎn)盤角速度的逐漸增大,木塊A的靜摩擦力逐漸減少呢?

        點評 通過例題和改編題的分析不難看到,這類試題分析的難度較大,由于靜摩擦力會隨著轉(zhuǎn)盤角速度的變化而變化,并且題目條件發(fā)生改變時,對于哪個木塊的靜摩擦力會發(fā)生變化,那個木塊的靜摩擦力不會變換,判斷起來有很大的難度,迷惑性太大了!

        怎么辦?總不能就題論題吧?是不是總感覺有某種規(guī)律性的東西在呢?

        歸因?qū)Ρ壤}和改編題,不難發(fā)現(xiàn)它們的不同之處在于:木塊所受的向心力不一樣:

        例題中:mArAω22>mBrBω2且A在外,B在內(nèi).整個系統(tǒng)隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增大,所需要的向心力也在增大,系統(tǒng)提供的靜摩擦力也隨之增大;從供需關(guān)系上看,首先是木塊B先滿足需求,后是木塊A滿足需求,當(dāng)兩者都滿足需求時靜摩擦力也恰好達(dá)到最大,系統(tǒng)相對平衡就會打破,系統(tǒng)將會沿著BA方向移動.

        改編題中:mArAω2

        可不可以大膽地這樣推測:當(dāng)mArAω2=mBrBω2時,系統(tǒng)將保持相對平衡,不會移動;直至輕繩被拉斷為止.

        這是不是可以作為一個結(jié)論去應(yīng)用呢?

        驗證觀察圖7的幾幅圖片,直觀的運用上面結(jié)論去判斷,然后再深入分析一下,檢驗結(jié)論是否正確,判斷結(jié)果圖7a滿足mArAω2< mBrBω2,所以系統(tǒng)必然最后沿AB連線方向移動,系統(tǒng)相對平衡被打破;其過程是隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增大,木塊靜摩擦力都增大,一定是最外面的木塊A先達(dá)到最大靜摩擦力;隨后轉(zhuǎn)盤角速度的增大,輕繩產(chǎn)生拉力,木塊B靜摩擦力保持不變,木塊A的靜摩擦力方向不變先逐漸減小到零,后靜摩擦力方向反向,大小逐漸增大,增大到最大靜摩擦力;后隨轉(zhuǎn)盤角速度再增大,木塊B的靜摩擦力接著逐漸增大,直到達(dá)到最大靜摩擦力,隨后系統(tǒng)相對平衡打破,系統(tǒng)將沿AB方向移動,

        圖7b滿足mArAω2< mBrBω2,所以系統(tǒng)必然最后沿AB連線方向移動,系統(tǒng)相對平衡被打破:其過程是隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增大,木塊靜摩擦力都增大,一定是最外面的木塊B先達(dá)到最大靜摩擦力:隨后轉(zhuǎn)盤角速度的增大,輕繩產(chǎn)生拉力,木塊B靜摩擦力保持不變,木塊A的靜摩擦力方向不變先逐漸減小到零,后靜摩擦力方向反向,大小逐漸增大,增大到最大靜摩擦力;隨后系統(tǒng)相對平衡打破,系統(tǒng)將沿AB方向移動,

        圖7c滿足mArAω2>mBrBω2所以系統(tǒng)必然最后沿BA連線方向移動,系統(tǒng)相對平衡被打破:其過程是隨著轉(zhuǎn)盤角速度的增大,木塊靜摩擦力都增大,一定是最外面的木塊B先達(dá)到最大靜摩擦力;隨后轉(zhuǎn)盤角速度的增大,輕繩產(chǎn)生拉力,木塊A靜摩擦力保持不變,木塊B的靜摩擦力方向不變先逐漸減小到零,后靜摩擦力方向反向,大小逐漸增大,增大到最大靜摩擦力;后隨轉(zhuǎn)盤角速度再增大,木塊A的靜摩擦力接著逐漸增大,直到達(dá)到最大靜摩擦力,隨后系統(tǒng)相對平衡打破,系統(tǒng)沿BA方向移動.

        通過以上討論,希望能給大家?guī)硪欢ǖ膯l(fā).當(dāng)然,也可能有一些不太準(zhǔn)確的說法,敬請?zhí)岢雠u.

        猜你喜歡
        方向分析系統(tǒng)
        Smartflower POP 一體式光伏系統(tǒng)
        2022年組稿方向
        2021年組稿方向
        WJ-700無人機系統(tǒng)
        隱蔽失效適航要求符合性驗證分析
        2021年組稿方向
        ZC系列無人機遙感系統(tǒng)
        北京測繪(2020年12期)2020-12-29 01:33:58
        電力系統(tǒng)不平衡分析
        電子制作(2018年18期)2018-11-14 01:48:24
        連通與提升系統(tǒng)的最后一塊拼圖 Audiolab 傲立 M-DAC mini
        電力系統(tǒng)及其自動化發(fā)展趨勢分析
        尤物蜜芽福利国产污在线观看| 亚洲黄色性生活一级片| 亚洲国产精品久久人人爱| 国产三区三区三区看三区| 国产精品成人av电影不卡| 国产白袜脚足j棉袜在线观看| 中国黄色一区二区三区四区| 亚洲日产国无码| 色拍拍在线精品视频| 亚洲欧美日韩精品久久| 国产亚洲精品一区在线| 黑丝美女被内射在线观看 | 精品亚洲一区二区三区在线播放| 国产精品98视频全部国产| 国产精品天天狠天天看| 亚洲av无码乱码在线观看裸奔| 亚洲国产天堂久久综合网| 精品国产一品二品三品| 国产哟交泬泬视频在线播放 | 久久久一本精品久久久一本| 国产va精品免费观看| 人人妻人人澡人人爽人人精品 | 丝袜美腿av免费在线观看| 香蕉国产人午夜视频在线观看| 日本aⅴ大伊香蕉精品视频| 亚洲成熟丰满熟妇高潮xxxxx| 伊人久久大香线蕉av不变影院| 日韩av不卡一二三区| 亚洲精品亚洲人成在线下载| 中文字字幕在线精品乱码| 夜夜高潮夜夜爽国产伦精品| 成人av综合资源在线| 亚洲精品在线一区二区三区| 国产内射合集颜射| 伊人久久精品久久亚洲一区| 亚洲欧美中文日韩在线v日本| 中文乱码字幕在线亚洲av | 国产精品无码久久久久成人影院| 少妇高潮惨叫久久久久电影69| 亚洲精品视频1区2区| 亚洲av本道一本二本三区|