高一物理选修3-1包括以下内容:
第一章:静电场。
第二章:恒定电流。
第三章:磁场。
第四章:电磁感应。
第五章:交变电流。
这些章节涵盖了电学的基本知识,包括电路分析、磁场、电磁感应等复杂问题。此外,还涉及一些实际应用,如变压器等,有助于提高同学们的综合物理素质。
例题:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N、方向与地面成30度角斜向上的拉力作用,物体移动了2m距离,求:
1. 物体受到的合外力所做的功;
2. 拉力对物体所做的功;
3. 地面给物体的摩擦力对物体所做的功。
分析:
1. 合外力所做的功等于物体动能的变化量。在这个问题中,物体在水平方向上只受到拉力和摩擦力的作用,而拉力和摩擦力的方向都在不断变化,因此我们需要分别求出这两个力的功,再求和。
2. 拉力对物体所做的功可以通过力与位移的乘积来计算。由于拉力的方向与位移的方向垂直,因此拉力对物体做的功为零。
3. 摩擦力对物体所做的功可以通过摩擦力与位移的乘积来计算。在这个问题中,摩擦力的大小可以通过受力分析和牛顿第二定律求得,再代入位移即可求得摩擦力对物体所做的功。
解答:
1. 根据动能定理,合外力所做的功等于物体动能的变化量。在这个问题中,物体的初速度为零,末速度为v=2m/s,因此动能的变化量为零。由于物体只受到拉力和摩擦力的作用,而拉力的方向与位移的方向垂直,因此摩擦力所做的功为物体动能的变化量,即Wf = 0。
2. 由于拉力的方向与位移的方向垂直,因此拉力对物体所做的功为零。
3. 根据受力分析和牛顿第二定律,物体受到的摩擦力大小为f = μ(mg-Fsin30°) = 7N。物体移动的距离为s = 2m,因此摩擦力对物体所做的功为Wf = fs = 14J。
总结:这个问题的关键是要理解合外力所做的功等于物体动能的变化量,以及各个力对物体所做的功的计算方法。通过分析力和位移的关系,我们可以轻松地求出各个力的功。