提示:平衡摩擦力时,只要达到mgsin θ=μmgcos θ即可满足要求.由此知,改变小车的质量重新进行探究实验时,不需要重新平衡摩擦力.
对动能和动能定理的理解
1.关于动能,可从以下五个方面来加深理解
(1)动能具有相对性:参考系不同,速度就不同,所以动能也不同.一般都以地面为参考系描述物体的动能.
(2)动能是状态量:动能是表征物体运动状态的物理量,物体的运动状态一旦确定,物体的动能就唯一地被确定了.
(3)动能是标量:物体的动能对应于某一时刻运动的能量,它仅与速度的大小有关,而与速度的方向无关,动能是标量,且恒为正值.
(4)动能的单位:动能的单位与功的单位相同,因为1 kg·(m/s)2=1 (kg·m/s2)·m=1 N·m=1 J.
(5)动能的变化:动能只有正值,没有负值,但动能的变化却有正有负."变化"是指末状态的物理量减去初状态的物理量.动能的变化量为正值,表示物体的动能增加了,对应于合力对物体做正功;动能的变化量为负值,表示物体的动能减小了,对应于合力对物体做负功,或者说物体克服合力做功.
2.应用动能定理时要注意的问题
(1)ΔEk=mv-mv表示物体动能的变化量,物体的动能可能是增加的(ΔEk>0),也可能是减少的(ΔEk<0).
(2)动能定理的简单表示形式是:W合=ΔEk.
(3)动能定理涉及一个过程(做功过程)、两个状态(初、末状态),应用动能定理时必须明确是哪些力在哪一个过程中做功,以及这一过程中初、末状态时物体的速度.
(4)动能定理中的位移、速度都必须相对于同一参考系,一般情况下选地面为参考系.
如图所示,质量为m的物体,从高为h、倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑,最后停在水平面上,已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ,求:
(1)物体滑至斜面底端时的速度大小;
(2)物体在水平面上滑过的距离.