20版物理《高中全程学习方略》必修2鲁科：2.2.ppt

【补偿训练】 　　如图所示,桌面距地面0.8 m,一物体 质量为2 kg,放在距桌面0.4 m的支架上 (g取10 m/s2)。以地面为参考平面,计算 物体具有的重力势能,并计算物体由支架 下落到桌面的过程中,重力势能减少了多少? 【解析】以地面为参考平面,物体的高度为:h1=1.2 m 物体的重力势能为:Ep1=mgh1=2×10×1.2 J=24 J 物体落至桌面时的重力势能为: Ep2=mgh2=2×10×0.8 J=16 J 物体重力势能的减少量为:ΔEp=Ep1-Ep2=(24-16)J= 8 J。 答案:24 J　8 J 二　重力做功的特点 1.重力做功只跟初、末位置的高度差有关,而与物体是否受其他力及物体的运动状态无关,即WG=mgh。 2.重力做功等于物体重力势能的变化量的负值, 即WG=Ep1-Ep2=-(Ep2-Ep1) 3.如果只有重力做功,可由动能定理求解:W=Ek2-Ek1。 【易错提醒】 (1)重力做功W=mgh,其中h为始、末位置的高度差。重力的方向是竖直向下的,因而计算功时也只能在竖直方向选取位移,即竖直高度。 (2)重力做的功有正负之分,当物体下降时,重力做正功;反之,当物体上升时,重力做负功,即物体克服重力做功。 【典例示范】 如图所示,在竖直平面内,将一物体沿三种不同的路径自A移动至B①。已知路径①表示沿直线移动,路径②表示沿曲线移动,路径③表示沿折线A→C→B移动, 重力所做的功②分别记为W1、W2、W3。则 (　　) 世纪金榜导学号 A.W1=W2=W3　　　　　B.W1W2W3 C.W1W2W3 D.W1=W3W2 【审题关键】 重力做功相同 ② 起、末位置相同 ① 信息提取 序号 【解析】选A。根据重力做功特点,重力做功与路径无关,由初、末位置高度差决定,可知W1=W2=W3,A正确,B、C、D错误。 【定向训练】 1.(2019·漳州高一检测)在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v0分别上抛、平抛、斜抛,那么以下说法中正确的是 (　　) A.从抛出到落地过程中,重力对它们所做的功都相等 B.因小球的轨迹不同,重力做功不同 C.从抛出到落地过程中,重力对它们做功的平均功率都相等 D.如果考虑空气阻力,则从抛出到落地过程中,重力做功就不相等 【解析】选A。由于重力做功与路径无关,只与初、末位置高度差有关,三个小球初、末位置高度差相同,所以重力做功都相等,A正确,B、D错误;三个小球在空中运动时间不一样,所以平均功率不相等,C错误。 2.如图所示,质量相同的物体分别自斜面 AC和BC的顶端由静止开始下滑,物体与两 斜面间的动摩擦因数相同,物体滑至斜面 底部C点时的动能分别为EA和EB,下滑过程 中摩擦力所做的功分别为WA和WB,下列关系正确的是 世纪金榜导学号(　　) A.EA=EB,WAWB B.EAEB,WA=WB C.EAEB,WAWB D.EAEB,WAWB 【解析】选B。设斜面AC与水平面所成的角为θ1,斜 面BC与水平面所成的角为θ2。物体从斜面AC下滑的 过程中,重力做的功为WG1=mgh1,摩擦力做的功为WA= -μmgcosθ1·sAC=-μmgsCD。物体从斜面BC下滑的 过程中,重力做的功为WG2=mgh2,摩擦力做的功为WB= -μmgcosθ2·sBC=-μmgsCD。因此,摩擦力做的功相 等,即WA=WB;又因h1h2,所以两过程中重力做功不 同,WG1WG2,合外力做功不同,沿斜面AC下滑时合外力做的功大于沿斜面BC下滑时所做的功,根据动能定理得,到达斜面底端时的动能EAEB。选项B正确,其他选项均错。 【补偿训练】 1.如图所示,竖直平面内将质量为m的物体从A点沿不同路径移到B点,以下关于重力做功的说法中正确的是 (　　) A.以路径a做功最多 B.以路径c做功最多 C.以a、b、c三条路径做功不等 D.以a、b、c三条路径做功相等 【解析】选D。不论沿什么路径从A到达B,初、末位置相同,初、末位置的高度差相等,重力做功相等,与路径无关,选项D正确。 2.如图,两个质量相等的物体,分别从两个高度相等而倾角不同的光滑斜面顶端从静止开始下滑,则下列说法不正确的是 (　　) A.到达底部时重力的功率相等 B.到达底部时速度大小相等、方向不同 C.下滑过程中重力做的功相等 D.到达底部时动能相等 【解析】选A。两不同斜面的高度差相等,质量相等的两物体沿两斜面下滑过程中,重力做功相等,选项C正确;斜面光滑,下滑过程中只有重力做功,动能的改变量相等,初动能均为零,到达斜面底端的末动能相等,选项D正确;由于斜面倾角不同,到达斜面底端的速度方向不同,重力的功率不相等,选项B正确,选项A错误。 3.如图所示,静止的小球沿不同的