高二物理功典型題剖析 人教版重點(diǎn)

1、高二物理功典型題剖析例1 某人用300N的水平推力，把一個質(zhì)量為50kg的木箱沿水平路面加速推動10m，后來又把它勻速舉高2m，這個人對木箱共做功多少？分析 整個做功過程分為兩個階段：在水平路面上用力F1=300N，位移s1=10m；在豎直方向上用力F2，位移s2=2m全過程中做功為這兩個階段中做功之和解答 沿水平路面推行時，人對木箱做功為W1=F1s1=300×10J=3×103J勻速舉高時，人對木箱的托力F2=mg，人對木箱做功為W2=F2s2=mgs2=50×10×2J=1×103J所以全過程中人對木箱做的功為W=W1+W2=4×

2、;103J說明 （1）計算每個過程中做功的時候，要注意力和位移要相應(yīng)（2）第一個過程中，木箱作什么運(yùn)動跟功的計算無關(guān)；第二個過程中，指明木箱勻速上舉，目的是可以由此求出對木箱的托力（3）功是標(biāo)量，全過程中的功等于兩次做功的數(shù)量相加例2 質(zhì)量m=20kg的物體，與水平地面間的動摩擦因數(shù)=0.4求下列兩種情況下需對它做多少功：（1）使物體沿水平地面以加速度a=1ms2移動10m；（2）使物體豎直向上以加速度a=1ms2升高10m取g=10ms2分析 物體沿水平面和豎直向上運(yùn)動時，物體的受力情況分別如圖4-3中（a）、（b）所示根據(jù)牛頓第二定律，分別求出兩種情況中對它的作用力F1、F2即可用功的公式

3、算出功解答 （1）設(shè)使物體沿水平面加速運(yùn)動的作用力為F1，由牛頓第二定律有：水平方向 F1-f=ma，豎直方向 N-mg=0又 f=N聯(lián)立三式，得F1=mg+ma=0.4×20×10N+20×1N=100N所以對物體作功為W1=F1s1=100×10J=103J（2）設(shè)使物體豎直向上加速運(yùn)動的作用力為F2，同理由牛頓第二定律：F2-mg=ma，得F2=mg+ma=m（g+a）=20（10+1）N=220N所以對物體作功為W2=F2s2=220×10J=2.2×103J說明 不能認(rèn)為兩種情況下物體的加速度相同，位移也相同，因此做功相同，

4、其值為W=Fs=mas=20×1×10J=200J因為與ma相當(dāng)?shù)牧，不是我們所研究的某一個特定的力，而是作用在物體的合外力所以在功的計算中必須注意是哪一個力做功，對誰做功例3 一個質(zhì)量為m的木塊，放在傾角的斜面體上，當(dāng)斜面體與木塊保持相對靜止沿水平方向勻速向右移動距離s的過程中，作用在木塊上的各個力分別做功多少？分析 木塊發(fā)生水平位移的過程中，作用在木塊上共有三個力：重力mg、支待力N、靜摩擦力f（圖4-4）根據(jù)木塊的平衡條件，由這三個力的大小、物體的位移及力與位移間的夾角，即可用功的計算公式算出它們的功解答 斜面對木塊的支持力N和靜摩擦力f分別為N=mgcos，f=mgsin根據(jù)功的公式，分別得重力、支持力、摩擦力的功為WG=mgscos90°=0，WN=Nscos（90°-）=mgcos·ssin=mgssingcos，Wf=fcos（180°-）=mgsin·s（-cos）=-mgssincos說明 計算功的時候，必須認(rèn)清力與位移方向之間的夾角由計算可知，在這個過程中，支持力對物體做正功，靜摩擦力對物體做負(fù)功，且兩者數(shù)值相等所以，作用在木塊上的這三個力對物體做功之和等于零討論一個物體受到幾個力同時作用，發(fā)生位移時，這幾個力的合力做的功等于各個分力做功的代數(shù)和，即由 F=F1+F2+F3+Fn，則