2013高中物理专题复习课件《功和能 万有引力定律》 第1讲 功

第五章：功和能重点难点诠释………………04典型例题剖析………………07适时仿真训练………………12重点难点诠释跟踪练习1如图所示，在恒力F的作用下，物体通过的位移为s，则力F做的功为多少？［解析］力F做功W＝2Fs.此情况物体虽然通过位移为s.但力的作用点通过的位移为2s，所以力做功为2Fs.［答案］2Fs重点难点诠释跟踪练习2如图所示，质量为m的物体，静止在倾角为α的粗糙的斜面体上，当两者一起向右匀速直线运动，位移为s时，斜面对物体m的弹力做的功是多少？物体m所受重力做的功是多少？摩擦力做功多少？斜面对物体m做功多少？［解析］物体m受力如图所示，m有沿斜面下滑的趋势，f为静摩擦力，位移s的方向同速度v的方向.弹力N对m做的功W1=N·scos（90°+α）=－mgscosαsinα，重力G对m做的功W2=G·scos90°=0.摩擦力f对m做的功W3=fscosα=mgscosαsinα.斜面对m的作用力即N和f的合力，方向竖直向上，大小等于mg（m处于平衡状态），则：W=F合scos90°=mgscos90°=0［答案］－mgscosαsinα，0，mgscosαsinα，0重点难点诠释跟踪练习3一个质量为0.3kg的弹性小球，在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同，则碰撞前后小球速度变化量的大小Δv和碰撞过程中墙对小球做的功W为（）A.Δv=0B.Δv=12m/sC.W=0D.W=10.8J［答案］BC例2如图所示，带有光滑斜面的物体B放在水平地面上，斜面底端有一重G=2N的金属块A，斜面高h=15cm，倾角α＝60°，用一水平推力F推A，在将A从底端推到顶端的典型例题剖析过程中,A和B都做匀速运动，且B运动距离L=30cm，求此过程中力F所做的功和金属块克服斜面支持力所做的功.［解析］此题应先求出两个力的大小，再由公式W＝Fscosa求解，如图所示.由物体平衡条件：F=Gtanα=2tan60°N=2N，3N4N60cos2cosGFN3典型例题剖析［答案］斜面的水平宽度l=hcotα=由勾股定理得金属块A的位移F与s的夹角设为α2，则力F做功：FN与s的夹角α1=90°+(α－α2)＝90°+(60°－30°)=120°故克服支持力N所做的功cm15cm60cot315cm330)(22Llhs30,33tan22LlhJ10390J30cos1033032cos2221FsWJ1036060cos103304120cos22sFWNNJ103602例3面积很大的水池，水深为H，水面上浮着一正方体木块，木块边长为a，密度为水密度的，质量为m,开始时，木块静止，如图所示，现用力F将木块缓慢地压到水池底，不计摩擦，求：(1)从木块刚好完全没入水中到停止在池底的过程中，池水势能的改变量.(2)从开始到木块刚好完全没入水中的过程中,力F所做的功.典型例题剖析21典型例题剖析［解析］(1)木块刚好没入水中到到达池底的过程中,相当于有相同体积的水从池底到达水面，因木块的密度为水的密度的，故相同体积的水的质量为2m，故池水势能的改变量为ΔEP=2mg(H－a)；(2)解法一：因水池面积很大,可忽略因木块压入而引起的水深的变化,木块刚好完全没入水中时,图中原来划线区域的水被排开,相当于这部分水平铺于水面,这部分水的质量为m,其势能的改变量为：木块势能的改变量为：根据功能关系,力F做的功为：21mgaaHmgmgHE43)43(水mgamgHaHmgE21)2(木mgaEEW41木水［答案］典型例题剖析解法二：从开始到木块完全没入水中的过程，力F所做的功为变力功.也可画出F－s图象，做功在数值上等于F－s图线与位移s轴所围图形的面积的数值，在压下木块过程中，力F与位移s成正比，从开始到完全没入水中，力F的位移为a，作出F－s图象如图,据图象可求得做功21mgaamgW412121mgamga41)2(21)1(1.［答案］167m676J适时仿真训练2.［答案］1.25×1010J