题目内容
4．（1）用起重机将货物匀速吊起的过程中，货物的动能不变，重力势能增大，此过程中起重机拉力对物体做了功，可见，当物体机械能增大（填如何改变）时，必定有外力对物体做功．（2）理论和实验证明：对物体所做的功等于物体机械能的增量，这个结论就叫做“功能原理”．其表达式为：W合=E2-E1=△E，式中E1和E2各表示物体在初状态和末状态时的机械能，W合表示除了重力和弹性力以外所有外力对物体所做功的总和．已知物体动能的计算公式是：Ek=$\frac{1}{2}$mυ2．让质量为m的物体以初速度υ0在粗糙的水平面上运动，如果物体受到的滑动摩擦力大小恒定为f，则：
①当物块的初速度为1m/s时，滑行的最大距离为1m；则当物块的初速度为2m/s时，滑行的最大距离是4m．
②已知在水平面上运动的物体受到的摩擦力大小与物体的质量成正比，即f=km，k为常数，则当物体初速度相同，增加物体的质量，物体滑行的最大距离将不变（填如何变化）．
分析 （1）影响动能大小的因素是质量和速度，质量越大，速度越大，动能越大．影响重力势能大小的因素是质量和被举得高度，质量越大，高度越高，重力势能越大．物体的机械能增大，必定有外力对物体做功；
（2）根据两次运动过程中，物体受到的摩擦力大小不变进行分析；
根据题目中给出的条件物块克服摩擦力做功的最大值等于物块初动能列车关系式进行分析．
解答 解：（1）用起重机将货物匀速吊起的过程中，货物的质量不变，速度不变，所以动能不变；质量不变，高度增大，故重力势能变大；在此过程中，货物受到拉力的作用，并且在拉力的方向上通过了距离，因此拉力对物体做了功．可见，当机械能变大时，必定有外力对物体做功．
（2）①当物块的初速度为1m/s时，滑行的最大距离为1.0m，则：
fs1=$\frac{1}{2}$mv12----①
当物块初速度为2m/s时，设滑行距离为s2，则：
fs2=$\frac{1}{2}$mv22----②
其中v1=1m/s，v2=2m/s，s1=1.0m，
联立①②并代入数据知，s2=4m；
②根据条件知，
f=km----③
fs=$\frac{1}{2}$mv2----④
联立③④知，s=$\frac{{v}^{2}}{2k}$，物体运动的距离大小与物体的初速度和摩擦系数k有关，与物体的质量无关，所以增加物块的质量，物块滑行的最大距离不变．
故答案为：
（1）不变；增大；起重机拉；增大；（2）4；不变．
点评 此题通过给出一些已知条件，让学生运用进行分析，考查了学生接受新知识的能力，且涉及到了影响摩擦力大小的因素及动能定理．
练习册系列答案
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8．
如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m．在这段时间内（ ）
如图所示，是建筑工人利用滑轮组从竖直深井中提取泥土的情形．某次操作中，工人用400N的拉力F在1min内将总重为900N的泥土匀速提升5m．在这段时间内（ ）| A． | 拉力F做的有用功2000J | B． | 滑轮组的机械效率75% | ||
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