勢能的變化與機(jī)械功-例題思考

《勢能的變化與機(jī)械功-例題思考》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、勢能的變化與機(jī)械功-例題思考學(xué)習(xí)本節(jié)內(nèi)容，要讓學(xué)生理解重力勢能的相對性，要表示一個物體的重力勢能必須選擇重力勢能零點(diǎn).重力勢能的變化量僅與重力做功有關(guān)，且重力對物體做的功等于物體重力勢能的減少量.重力對物體做功的大小，僅與物體運(yùn)動的起始點(diǎn)和終了點(diǎn)有關(guān)，與物體運(yùn)動的路徑無關(guān).【例1】一實(shí)心立方體鐵塊與一實(shí)心立方體木塊質(zhì)量相等，將它們放在同一水平地面上，下列結(jié)論中正確的是A.鐵塊的重力勢能大于木塊的重力勢能B.鐵塊的重力勢能等于木塊的重力勢能C.鐵塊的重力勢能小于木塊的重力勢能D.上述三種情況都有可能思路：分析本題的關(guān)鍵是明確重力勢能的定義式Ep=mgh中各物理量的意義，其中h指的是物體的

2、重心與勢能零點(diǎn)的高度差.解析：由于鐵塊和木塊的密度不同，所以，質(zhì)量相等的鐵塊和木塊，木塊的體積較大，放在同一水平地面上時，木塊的重心高，因此，木塊的重力勢能較大.答案：C【例2】在水平地面上平鋪n塊磚，每塊磚的質(zhì)量為m，厚度為h，如將磚一塊一塊地疊放起來，至少需要做多少功？思路：分析本題的關(guān)鍵是抓住重力做功與重力勢能變化量之間的關(guān)系.疊放磚的過程中，外力做的功至少與物體克服重力做功相同，而物體克服重力做的功又等于物體重力勢能的增加量.解析：對n塊磚整體研究，從它們平鋪在地面上到一塊一塊疊放起來，外力所做的功至少等于磚所增加的重力勢能.即W=nmg·(nh)－nmg·(h)=n(n－1)

3、mgh.答案：n(n－1)mgh【例3】如圖所示，質(zhì)量為m的小物體沿圓弧面從A點(diǎn)無初速地滑下，圓弧的半徑為R，A點(diǎn)與圓心等高，滑到圓弧的最低點(diǎn)B時，物塊的速度為v.則下滑過程中，重力對物體做的功為_______，物體克服阻力做的功為_______.思路：分析本題的關(guān)鍵是明確重力做功的特點(diǎn)：與路徑無關(guān)，僅僅與物體運(yùn)動的初末位置的高度差有關(guān)，并且要注意到物體下滑過程中受到的阻力是一個變力，需要根據(jù)動能定理進(jìn)行求解.解析：對物體下滑過程進(jìn)行分析可知，對物體做功的只有重力和物體受到的阻力，由于重力做功與路徑無關(guān)，故重力對物體做的功為WG=mgR，對物體從A到B的過程用動能定理得mgR－Wf=m

4、v2－0所以物體克服阻力做的功為Wf=mgR－mv2.答案：mgRmgR－mv2【例4】將橫截面積為S的玻璃管彎成如圖所示的連通器，放在水平桌面上，左、右管處在豎直狀態(tài)，先關(guān)閉閥門K，往左、右管中分別注入高度為h1和h2、密度為ρ的液體，然后打開閥門K，直到液體靜止,在上述過程中，液體的重力勢能減少了A.ρgS(h1－h(huán)2)B.ρgS(h1－h(huán)2)2C.ρgS(h1－h(huán)2)2D.ρgS(h1－h(huán)2)思路：分析本題的關(guān)鍵是抓住重力做功與重力勢能變化的關(guān)系以及重力做功的特點(diǎn)，采用等效法分析.解析：從打開閥門K后，左管中的液體流向右管，直到兩管液面相平，相當(dāng)于把左管中高為的液體“搬”到右管中

5、，其重心下降的高度為，所以該過程中，液體重力勢能的減少量為ΔEp=ρgS·=ρgS(h2－h(huán)1)2.答案：C點(diǎn)評：本題考查重力做功的特點(diǎn)以及重力做功與重力勢能變化的關(guān)系，角度巧妙，需要運(yùn)用等效的思維方式，才能簡單的突破本題，對于提高學(xué)生分析問題解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生開闊的思維具有較好的作用.