浅谈多过程往复运动中的能量耗散问题模型

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1、2013年4月Vo1．31No．07中学物理23．10

2、+1)=N时对应图Ⅳ，将横块一22．20

3、12300)“多过程分析问题”一直是高考考查的热点问题，它能过程往复运动问题．解决这类问题的方法一般有两种，一是很好的考查学生分析物理问题、逻辑思维的能力．而多过程分段分过程求解；二是整过程全程求解，在解决具体问题时分析问题中的“循环往复运动问题”，由于其运动子过程个数可以按需选取．不确定性、终了运动状态不确定性，更能考查学生分析物理例1如图1所示，物体自倾角为0、长为己的斜面顶端问题的能力．正因为“循环往复运动问题”更能考查学生分由静止开始滑下，已知物体与斜面间的动摩擦因数为／a,，到斜析物理问题的能力，使这类问题的习题倍受命题者的青睐，面底端时与固定挡板发生碰撞，设碰撞时无机械能

4、损失．碰成为大、中、小型考试中的热点问题中的热点问题．本文选取后物体又沿斜面上升，在斜面上多次往返，直到最后停止，多过程分析问题中的“循环往复运动问题”，构建物理模型，则：(1)物体与挡板碰后第一次沿斜面上升的距离是多大?重点分析物体在运动过程中的能量耗散问题，寻找“循环往(2)物体在斜面上总共滑过的路程为多大?复运动中的能量耗散问题”类题目的一般解决方法．1多过程往复运动中的能量耗散问题模型介绍多过程往复运动中的能量耗散问题模型是指物体在往复运动过程中，能量不断耗散损失的问题模型．引起物体“往复运动”的原因一般是物体在某一方向上受到一恒力，此恒力始终大于在同一直线上沿反方向的另一恒

5、力，此时，物体将做往复运动，在往复运动过程中物体的能量不断耗散，最终物体处于静止或摆动状态．2多过程往复运动中的能量耗散问题模型类型在多过程往复运动中，物体的终了状态一般有两种，其一，物体经多过程往复运动后最终处于静止状态；其二，物体经多过程往复运动后最终处于“在某两点间摆动”的状态．所以按照物体终了运动状态的不同分类，物体多过程往复运动中的能量耗散问题模型可分为两类：终了状态为静止状态的能量耗散问题模型和终了状态为摆动状态的能量耗散问图2题模型．下面按以上两种问题模型对多过程往复运动中的能当物体向下滑动时，速度方向与加速度方向相同，物体量耗散问题模型分类解析．做匀加速直线运动；当物

6、体向上滑动时，速度方向与加速度2．1终了状态为静止状态的能量耗散问题模型方向相反，物体做匀减速直线运动．终了状态为静止状态的能量耗散问题是指物体经多过由于物体每次与挡板碰撞时无机械能损失，物体在往复程往复运动后，能量不断的耗散损失最终处于静止状态的多运动过程中耗散损失的能量全部转化为内能，沿斜面上升的·46·中学物理Vo1．31No．072013年4月高度逐渐减小，终了状态静止在斜面底端靠近挡板的位置．运动能量耗散问题一般采用分过程分段求解的方法，先将此(I)利用分段分过程求解法，设上升的高度为h，对小物往复运动过程分解为几个子过程，然后再在每一子过程中选块从静止开始下滑到沿斜面上滑

7、到最高点过程利用动能定用对应的规律求解．理有：例2如图5所示，AB与CD为两个对称斜面，其上部足够长，下部分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心mg(LsinO一^)一愕cosp(L)=0，角为120。，半径R为2．0m．一个物体在离弧底E高度为h=解得h=3．0m处，以初速度V0=4m／s沿斜面向上运动，若物体与两I+／~cotO斜面的动摩擦因数肛=0．02，则物体在两斜面上(不包括圆(2)利用整体过程全程求解法，对小物块在整个过程利弧部分)一共能走