重力大小为W的物块能在倾斜角为α的粗糙斜面上下滑，为了维持物块在斜面上平衡，在物块上作用向左的水平力FQ（如图所示）。在求解力FQ的大小时，物块与斜面间的摩擦力F的方向为：A. F只能沿斜面向上 B. F只能沿斜面向下 C.F既可能沿斜面向上，也可能向下 D.F=0

在小球上加一水平向右的惯牲力，再沿垂直斜面方向列平衡方程。
答案:B

解：选C。
（1）如果物块在倾斜角为α 的粗糙斜面向下滑动时，物块的摩擦力方向与相对滑动方向相反，即动摩擦力沿斜面向上。
（2）物块上作用向左的水平力FQ 维持物块在斜面上平衡时，物块受静摩擦力作用，摩擦力方向与相对滑动趋势方向相反，因为无法判定物块的滑动趋势，所以此时是无法判定静摩擦力方向，既可能沿斜面向上，也可能向下，实际计算可先假定一个方向。如果计算结果为正，则实际方向与假定的方向相同，否则相反。

提示:根据摩擦定律Fmax= Wcos30°×f=20.8kN，沿斜面向下的主动力为Wsin30° =30kN > Fmax。

提示:此时物体处于平衡状态，可用平衡方程计算摩擦力。

(1)功和功率的定义及计算公式。 (2)正确解答：
①物块在水平面滑动时，运动方向时刻与重力方向垂直，重力对物块做功恒为零。
②物块在斜面滑动过程中，下降的高度h=5 m，
根据功计算公式得重力做功W=Gh=20 N×5 m=100 J．
设功率为P，由已知时间t=5 s，根据功率公式得

(3)教学片段：
师：同学们．大家从题目中可以知道哪些信息?
生1：重力的大小、斜面的高度和长度。
生2：物块下滑的时间和在水平面上滑动的距离。
师：第一问要求解的是重力做功大小，那大家想一想力做功的条件是什么?
生：力的方向和物体运动方向不能成90。。
师：非常好．那大家看一下滑块在下滑过程和水平面上滑动过程中重力与运动方向是否垂直?是否做功?
生1：下滑时不垂直，有一个角度，说明重力做了功。
生2：水平面上滑动时重力与运动方向垂直，这表明物块在水平面上滑动时重力不做功。
师：只要用做功条件去判断，就能知道重力在水平面上滑动时不做功。第二问要求解的是下滑过程中重力对物体做功的功率，那功率是什么，怎样计算?

师：我们知道时间是5 S，那重力在下滑过程中做功是多少呢?
生：重力做功等于重力的大小乘以下降高度．所以W=G?h=20 N×5 m=100 J。
师：那大家把重力做的功代入功率计算公式中计算一下。

师：好的，大家都明白了吧。
生：明白。

物块向右匀速运动。夹子与物块处于平衡状态，绳的张力等于M9，与2F的大小关系不确定，A项错误。小环碰到钉子P时，物块M做圆周运动，在最低点时拉力与重力的合力提供向心力．因此绳中的张力大于坛，与2F的大小关系不确定，B项错误。根据机械能守恒定律，减小的动能转化为重力势能则有争M是m珈，则物块上升的最大高度为^。等，c项错误c夹子对物体的最大静摩擦力为2F，根据牛顿第二定律，对物块受力分析,D项正确。

(1)学生在解答第一问的过程中，没有养成良好的审题习惯，遗漏掉关键信息，没有理清具体的运动过程。第二问中，没有正确分析滑动摩擦力的方向，受力分析出错。造成第三问错误的原因是以为物体直接做匀速直线运动。



(2)针对学生的错误，教师可以从以下四个角度引导学生掌握此类知识。
一是认真审读题目条件．仔细分析物体的受力情况。二是根据物体的受力情况及运动起始状态，判定物体的运动状态。三是根据不同的运动状态，分阶段地研究整个过程中的物理量。四是结合实际经验，判断所得结果是否符合情理。比如在此题中得出计算结果后，可以设想，物块在受力情况下缓慢上行，撤去力后，因为惯性，肯定会有一段上滑距离，之后或者静止或者下滑，跟实际相符。

提示：根据摩擦定律：Fmax=Wcos30°×f=20.8kN,沿斜面向下的主动力为Wsin30°=30kN>Fmax。

进行受力分析，重力与外力沿斜面方向上的合力为：Wsinα－Fcosα＜0，则滑块有沿斜面向上滑动的趋势，产生的静摩擦力应沿斜面向下，故物块沿斜面方向上的受力为：（Wsinα－Fcosα）μ－Fsinα＜0，所以物块静止。

提示:在小球上加一水平向右的惯性力，再沿垂直斜面方向列平衡方程。

解：选C
对物体自身重力进行分解，平行于斜面向下的力W1 =W*sin60。=100*sin60≈86.6> 80,因此物体有向下滑动的趋势，为保证物体静止，则需要静摩擦力为6.6N，假设物块可以滑动，则滑动摩擦力f=μ*Wsin60=10N>6.6N，这表明静摩擦力足以使得物体保持静止；不会出现滑动的情况，因此物体所受的静摩擦力为6.6N。

提示:根据摩擦定律Fmax= Wcos60° ×f= 10kN，沿斜面的主动力为 Wsin60°- Fp= 6.6kN，方向向下。由平衡方程得摩擦力的大小。

对B分析，B受重力、支持力，因B水平方向不受外力，故B不会受到A对B的摩擦力，故AB间没有摩擦力，BCD均错误；对AB整体受力分析可知，整体受绳的拉力、重力、支持力，要使整体做匀速直线运动，A应受到地面对其向左的摩擦力，大小与绳子的拉力相同；对C分析，可知C受重力与绳子的拉力而处于匀速运动状态，故绳子的拉力为mog；由此可知，物体A与桌面间的摩擦力大小为mog；故A正确。

(1)该教师基本上贯彻了学生的主体性原则，但忽了教师的引导作用，没有在学生遇到困难时采取启发式的帮助，为学生成功学习创造条件．没有为学生营造积极参与的氛围。
(2)教师：我们已经学习过滑动摩擦力和静摩擦力，它们的方向怎么判断呢
学生：滑动摩擦力的方向和物体相对运动的方向相反，静摩擦力和物体相对运动的趋势方向相反。
教师：这道题让我们求解摩擦力的大小和方向，首先我们要做什么
学生：受力分析。
教师：对，但是我们还要看物块的运动状态是什么
学生：静止状态。
教师：由此可以看出物块处于平衡状态，所受的合力为零。
学生：嗯，把力进行分解就可以判断摩擦力的大小和方向了。
教师：对，大家按照刚才的分析再看一下物块的运动趋势到底是向下还是向上，还是都有可能。
学生：嗯。

提示：维持物块平衡的力FQ的大小可在一个范围内，求FQmax时摩擦力F向下，求FQmin时摩擦力F向上。