高考物理二轮复习 专题整合高频突破 专题五 功 功率 动能定理课件
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高考物理二轮复习 专题五 功 功率 动能定理课件 新人教版
(2)若力的方向时刻变化，但力的方向始终与运动方向 相同或相反，则可用 W＝Fl 求此变力的功，其中 l 为物体运 动的路程．
三、易错易混归纳 1．求变力做功问题时，不要轻易使用功的公式进行计 算． 2．注意区别平均功率和瞬时功率的计算方法． 3．求力做功的瞬时功率时要注意力和速度的夹角．
【例 1】 如图甲所示，一固定在地面上的足够长斜面， 倾角为 37°，物体 A 放在斜面底端挡板处，通过不可伸长的 轻质绳跨过光滑轻质滑轮与物体 B 相连接，B 的质量 M＝1 kg，绳绷直时 B 离地面有一定高度．在 t＝0 时刻，无初速 度释放 B，由固定在 A 上的速度传感器得到的数据绘出的物 体 A 沿斜面向上运动的 v－t 图象如图乙所示．若 B 落地后 不反弹，g 取 10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.求：
(2)物体 B 落地前绳上的拉力可以通过对 B 分析，由牛 顿第二定律求解；物体 A 向上加速的过程中发生的位移， 可由 x＝12at2 来求值．
(3)物体 A 所受的摩擦力方向不改变，且对 A 做负功．
【解析】 (1)由题图乙可知：前 0.5 s 内，A、B 以相 同大小的加速度做匀加速运动，0.5 s 末速度大小为 2 m/s.
专题五 功 功率 动能定理
考点 1 功和功率的理解与计算
一、基础知识梳理 1．恒力做功的公式：W＝Flcosα 2．功率 (1)平均功率：P＝Wt ＝F v cosα (2)瞬时功率：P＝Fvcosα
二、方法技巧总结 利用等效思维法“化变为恒”求变力做功 (1)若力的大小改变，方向不变，且力的大小与物体的 位移大小成线性关系，则可用 W＝ F l 求此变力的功，其中 F ＝F初＋2 F末.
(1)恒力做功：
大二轮高考总复习物理文档：第5讲功、功率与动能定理-
(1) 机车先做加速度逐渐减小的变加速直线运动，后做匀速直线运动，速度
如图所示，当
F＝F
阻 时，
v
m＝
PF＝
P F阻
．
— 时间图象
(2)动能定理
Pt1－ F
阻
x＝
1 2m
v
2m－
0
．
2． 恒定加速度启动
(1) 速度 — 时间图象如图所示．机车先做匀加速直线运动，当功率增大到额定功率后获
得匀加速的最大速度 v1.之后做变加速直线运动，直至达到最大速度
θ，则
h
相同时，倾角较小则拉力做的功较
多，选项 A 正确， C 错误；重力做功为 WG＝ mgh，则重力做功相同，选项 B 错误；克服摩
擦力做的功
Wf＝
μ
mcgos
θ·L ＝
μ
h m·gtan
θ，所以倾角越大，摩擦力做功越小，选项
D 错误．
答案： A
高频考点 2 机车启动问题
机车的两类启动问题
1． 恒定功率启动
(4)用平均力求功 (力与位移呈线性关系，如弹簧的弹力 )；
(5)利用 W＝ Pt 求功．
2． 求功率的途径 (1)平均功率： P＝ Wt ， P＝ F－v cos α．
(2)瞬时功率： P＝ Fvcos α．
1－ 1． (2017 ·全国卷Ⅱ )如图，一光滑大圆环固定在桌面上，环面位于竖直平面内，在 大圆环上套着一个小环． 小环由大圆环的最高点从静止开始下滑， 在小环下滑的过程中， 大 圆环对它的作用力 ( )
C．由 P＝Fv 只能求某一时刻的瞬时功率 D．从 P＝F v 知，当汽车发动机功率一定时，牵引力与速度成反比 解析： 由 P＝ Wt 能求某段时间的平均功率，当物体做功快慢相同时，也可求得某一时刻 的瞬时功率，选项 A 错误；从 P＝ Fv 知，当汽车的牵引力不变时，汽车的瞬时功率与它的
高考物理大二轮复习专题二功和能动量5功功率动能定理课件
车也是做加速度逐渐减小的加速运动,直至速度达到v2。故只有选
项A符合要求。
-19命题热点一
命题热点二
命题热点三
拓展训练3(多选)一辆汽车在平直的公路上运动,运动过程中先保
持某一恒定加速度,后保持恒定的牵引功率,其牵引力和速度的图
象如图所示。若已知汽车的质量m,牵引力F1和速度v1及该车所能
达到的最大速度v3,运动过程中所受阻力恒定,则根据图象所给的信
恒定律的应用
守恒定律、功能关
Ⅱ,17;2018 卷Ⅰ,18
系、动量定理、动
热点二 功能关系
2017 卷Ⅰ,24
量守恒定律作为
及其应用
高中教材的重点
热点三 能量观点
内容,在备考的时
和动力学的综合应 近五年无直接命题
候不能忽视。
用
命题热点
考题统计
命题规律
热点一 动量、动量 2017 卷Ⅲ,20;2017
50
40×103
由 P=Fv1,v1=25 m/s,得汽车牵引力 F= 25 N=1.6×103 N,由牛顿
第二定律 F-Ff=ma,得 m=1.2×103 kg,B 正确;匀加速运动位移
1
x1=2×50×25
m=625 m,0~110 s 内汽车牵引力做功 WF=Fx1+Pt',其中
由动能定理
1
Pt'-Ffx2= m 2
提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第
②次提升过程,( AC )
A.矿车上升所用的时间之比为4∶5
B.电机的最大牵引力之比为2∶1
C.电机输出的最大功率之比为2∶1
D.电机所做的功之比为4∶5
-12命题热点一
项A符合要求。
-19命题热点一
命题热点二
命题热点三
拓展训练3(多选)一辆汽车在平直的公路上运动,运动过程中先保
持某一恒定加速度,后保持恒定的牵引功率,其牵引力和速度的图
象如图所示。若已知汽车的质量m,牵引力F1和速度v1及该车所能
达到的最大速度v3,运动过程中所受阻力恒定,则根据图象所给的信
恒定律的应用
守恒定律、功能关
Ⅱ,17;2018 卷Ⅰ,18
系、动量定理、动
热点二 功能关系
2017 卷Ⅰ,24
量守恒定律作为
及其应用
高中教材的重点
热点三 能量观点
内容,在备考的时
和动力学的综合应 近五年无直接命题
候不能忽视。
用
命题热点
考题统计
命题规律
热点一 动量、动量 2017 卷Ⅲ,20;2017
50
40×103
由 P=Fv1,v1=25 m/s,得汽车牵引力 F= 25 N=1.6×103 N,由牛顿
第二定律 F-Ff=ma,得 m=1.2×103 kg,B 正确;匀加速运动位移
1
x1=2×50×25
m=625 m,0~110 s 内汽车牵引力做功 WF=Fx1+Pt',其中
由动能定理
1
Pt'-Ffx2= m 2
提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第
②次提升过程,( AC )
A.矿车上升所用的时间之比为4∶5
B.电机的最大牵引力之比为2∶1
C.电机输出的最大功率之比为2∶1
D.电机所做的功之比为4∶5
-12命题热点一
高考物理二轮复习 功与功率 动能定理课件
功与功率 动能定理
“功与功率”为Ⅱ类要求，虽然不是高考主要考 点，但要求考生在理解该知识点的基础上，灵活运用 并能解决实际问题．这部分知识的考查可与受力分析、 运动学知识中速度、位移的计算、圆周运动、电场力 的计算、安培力的计算等知识结合起来．历年高考都 有涉及．
动能定理在考纲中也是Ⅱ类要求，历来高考中出 现频率较高，既有选择题的形式，也会出现综合题， 考生应足够重视这一内容．
(1)在 7 s～10 s 内小车牵引力的功率 P； (2)小车在加速运动过程中的总位移 s. 【命题立意】本题考查了汽车起动过程中的一些问 题，例如当汽车达到最大速度时的受力情况，变力做功 的求法等等，要求学生对汽车起动的模型有较清晰的理 解．
一、功的计算公式 W＝Fscos α ，α 是力 F 与位移 s 之间的夹角． 二、功率：表示物体做功快慢的物理量 1．平均功率：P＝Wt ＝Fv·cos α ，v 是平均速度． 2．瞬时功率：P＝F·vcos α ，v 是瞬时速度．
三、机车起动的两种方式 1．机车以恒定功率起动，随着速度增大，牵引力 变小，当牵引力等于阻力时(F＝Ff)，加速度为零(a＝0)， 机车以最大速度(vm＝FPf)匀速运动．其 v－t 图象如下
三、机车起动问题 例3某探究性学习小组对一辆自 制小遥控车的性能进行研究．他们 让这辆小车在水平地面上由静止 开始运动，并将小车运动的全过程 记录下来，根据记录的数据作出如图所示的 v—t 图 象．已知小车在 0～t s 内做匀加速直线运动；t s～10 s 内小车牵引力的功率保持不变，其中 7 s～10 s 为匀速 直线运动；在 10 s 末停止遥控让小车自由滑行，小车 质量 m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力大小不 变．求：
A．两小球落地时的速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D．从开始运动至落地，定律或动能定理， 可以判断出它们落地时的速度大小相等，但是 A 球落 地时速度方向与竖直方向存在夹角，而 B 球落地时的 速度方向竖直向下，可见，它们落地时的速度方向不同， A 错；它们质量相等，而 B 球落地时沿竖直方向的速度 大小大于 A 球落地时沿竖直方向上的分速度的大小， 所以两小球落地时，重力的瞬时功率不同，选项 B 错 误；重力做功与路径无关，只与初末位置的高度有关， 所以，从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，选 项 C 正确；从开始运动至落地，重力对两小球做功相 同，但做功的时间不同，所以重力做功的平均功率不同， 选项 D 错误．答案为 C.
“功与功率”为Ⅱ类要求，虽然不是高考主要考 点，但要求考生在理解该知识点的基础上，灵活运用 并能解决实际问题．这部分知识的考查可与受力分析、 运动学知识中速度、位移的计算、圆周运动、电场力 的计算、安培力的计算等知识结合起来．历年高考都 有涉及．
动能定理在考纲中也是Ⅱ类要求，历来高考中出 现频率较高，既有选择题的形式，也会出现综合题， 考生应足够重视这一内容．
(1)在 7 s～10 s 内小车牵引力的功率 P； (2)小车在加速运动过程中的总位移 s. 【命题立意】本题考查了汽车起动过程中的一些问 题，例如当汽车达到最大速度时的受力情况，变力做功 的求法等等，要求学生对汽车起动的模型有较清晰的理 解．
一、功的计算公式 W＝Fscos α ，α 是力 F 与位移 s 之间的夹角． 二、功率：表示物体做功快慢的物理量 1．平均功率：P＝Wt ＝Fv·cos α ，v 是平均速度． 2．瞬时功率：P＝F·vcos α ，v 是瞬时速度．
三、机车起动的两种方式 1．机车以恒定功率起动，随着速度增大，牵引力 变小，当牵引力等于阻力时(F＝Ff)，加速度为零(a＝0)， 机车以最大速度(vm＝FPf)匀速运动．其 v－t 图象如下
三、机车起动问题 例3某探究性学习小组对一辆自 制小遥控车的性能进行研究．他们 让这辆小车在水平地面上由静止 开始运动，并将小车运动的全过程 记录下来，根据记录的数据作出如图所示的 v—t 图 象．已知小车在 0～t s 内做匀加速直线运动；t s～10 s 内小车牵引力的功率保持不变，其中 7 s～10 s 为匀速 直线运动；在 10 s 末停止遥控让小车自由滑行，小车 质量 m＝1 kg，整个过程中小车受到的阻力大小不 变．求：
A．两小球落地时的速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做功相同 D．从开始运动至落地，定律或动能定理， 可以判断出它们落地时的速度大小相等，但是 A 球落 地时速度方向与竖直方向存在夹角，而 B 球落地时的 速度方向竖直向下，可见，它们落地时的速度方向不同， A 错；它们质量相等，而 B 球落地时沿竖直方向的速度 大小大于 A 球落地时沿竖直方向上的分速度的大小， 所以两小球落地时，重力的瞬时功率不同，选项 B 错 误；重力做功与路径无关，只与初末位置的高度有关， 所以，从开始运动至落地，重力对两小球做功相同，选 项 C 正确；从开始运动至落地，重力对两小球做功相 同，但做功的时间不同，所以重力做功的平均功率不同， 选项 D 错误．答案为 C.
高考物理二轮专题复习课件第5讲 功 功率 动能定理
• 3．(多选)(2018·全国Ⅲ，19)地下矿井中的矿石装在 用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大
的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的
它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同
质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第
过程，
()
• A．矿车上升所用的时间之比为4∶5
故第②次提升过程所用时间为t20＋32t0＋t20＝52t0，
两次上升所用时间之比为2t0∶
5 2
t0＝4∶5。B错：由于加速
同，故加速时牵引力相同。C对：在加速上升阶段，由牛顿第二定
F－mg＝ma，F＝m(g＋a)
第①次在t0时刻，功率P1＝F·v0，
第②次在t20时刻，功率P2＝F·v20，
第②次在匀速阶段P2′＝F′·v20＝mg·v20<P2，
可知，电机的输出最大功率之比P1∶P2＝2∶1。D错：由动能定
过程动能变化量相同，克服重力做功相同，故两次电机做功也相同
• 4．(2018·江苏，4)从地面竖直向上抛出一只小球， 一段时间后落回地面。忽略空气阻力，该过程中小球的动
t的关系图象是 ( )
A
B
C
D
[解析] 小球做竖直上抛运动，设初速度为v0，则 v＝v0－gt 小球的动能Ek＝12mv2，把速度v代入得 Ek＝12mg2t2－mgv0t＋12mv20 Ek与t为二次函数关系。
专题整合突破
专题二 能量与动量
要点解读
备考对策
1.功、功率、动能定理及动量定理部 1.正确判断是否做功、是做正 分：考查与功、功率相关的分析和 ，掌握各种力做功的特点及
计算及动能定理、动量定理的综合 区别瞬时功率和平均功率。
高考物理二轮复习 第1部分 专题突破篇 专题5 功 功率 动能定理课件
14
图3 A．由于小球受到斜面的弹力始终与斜面垂直，故对小球不做功 B．细绳对小球的拉力始终与小球的运动方向垂直，故对小球不做功 C．小球受到的合外力对小球做功为零，故小球在该过程中机械能守恒 D．若水平面光滑，则推力做功为 mgL(1－cos θ)
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15
B [小球受到斜面的弹力沿竖直方向有分量，故对小球做正功，A 错误；细 绳的拉力方向始终和小球的运动方向垂直，故对小球不做功，B 正确；合外力对 小球做的功等于小球动能的改变量，虽然合外力做功为零，但小球的重力势能 增加，故小球在该过程中机械能不守恒，C 错误；若水平面光滑，则推力做功为 mgL(1－sin θ)，D 错误．]
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11
1．高考考查特点 (1)本考点命题角度为功的定义式的理解及应用，机车启动模型的分析． (2)理解公式 W＝F·s cos α，P＝F·v，F－f＝ma，P＝fvm 及机车启动的两种 方式是解题的关键．
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12
2．解题的常见误区及提醒 (1)应用公式 W＝F·s cos α 时，忘掉公式仅用于恒力做功的条件． (2)机车启动问题中要分清匀加速启动还是恒定功率启动． (3)匀加速过程的末速度不是机车启动的最大速度． (4)恒定功率启动中功的计算可用 W＝P·t 计算．
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5
(2015·全国卷ⅡT17)一汽车在平直公路上行驶．从某时刻开始计时， 发动机的功率 P 随时间 t 的变化如图 2 所示．假定汽车所受阻力的大小 f 恒定不 变．下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图线中，可能正确的是( )
图2
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6
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7
【解题关键】 解此题的关键有两点： (1)P-t 图象 v-t 图象的物理意义及相关信息． (2)公式 P＝Fv 及 F－f＝ma 的应用．
高考物理二轮复习能量和动量第五讲功功率动能定理课件
2021/12/9
第十九页，共四十七页。
2021/12/9
第二十页，共四十七页。
热点二 动能定理
强化学思知能
学有所思，思有深度
一、分步分析，步步严密
2021/12/9
第二十一页，共四十七页。
二、方法技巧总结 1．动能定理的研究对象可以是单一物体，或者是可以看作 单一物体的物体系统． 2．动能定理是求解物体的位移或速率的简捷公式．当题目 中涉及位移和速度而不涉及时间时可优先考虑动能定理；处理 曲线运动中的速率问题时也要优先考虑动能定理． 3．若过程包含了几个运动性质不同的分过程，既可分段考 虑，也可整个过程考虑．但求功时，有些力不是全过程都做功， 必须根据不同的情况分别对待求出总功．
2021/12/9
第二十四页，共四十七页。
题组冲关调研
范有所得，练有高度
[范例调研]
[例 2] 如图，一轻弹簧原长为 2R，其一端固定在倾角为
37°的固定直轨道 AC 的底端 A 处，另一端位于直轨道上 B 处，
弹簧处于自然状态．直轨道与一半径为56R 的光滑圆弧轨道相切
于 C 点，AC＝7R，A、B、C、D 均在同一竖直平面内．质量
2021/12/9
第九页，共四十七页。
[解析] 物块回到出发点，位移为 0，则全过程中重力做功 为 0，选项 A 正确；设斜面的倾角为 θ，在上滑出发时重力的功 率 P1＝mgv1sinθ，下滑回到出发点时重力的功率 P2＝mgv2sinθ， 则 P1>P2，选项 B 错误；物块上滑过程或下滑过程克服摩擦力做 的功都为 W＝μmglcosθ，选项 C 正确；在上滑过程中摩擦力的 平均功率 P 1＝12μmgv1cosθ，在下滑过程中摩擦力的平均功率 P 2 ＝12μmgv2cosθ，则 P 1> P 2，选项 D 错误．
高考物理总复习课件功功率动能定理
THANKS
• 解析：本题考查了牛顿第二定律、动能定理及运动学公式的综合应用。首先根 据牛顿第二定律求出物体在恒力F作用下的加速度a1，然后根据运动学公式求 出物体在恒力F作用下发生的位移s1和末速度v1。接着根据动能定理求出物体 在撤去外力后发生的位移s2。最后求出物体在整个过程中所发生的位移 s=s1+s2。
• 例题二：一质量为m的物体以初速度v0从斜面底端沿斜面向上滑动，当它回 到斜面底端时，速率为v0/2。求物体与斜面间的动摩擦因数μ。
• 解析：本题考查了牛顿第二定律、动能定理及运动学公式的综合应用。首先根 据牛顿第二定律求出物体沿斜面向上滑动时的加速度a1和沿斜面向下滑动时 的加速度a2。然后根据运动学公式求出物体沿斜面向上滑动的时间和沿斜面 向下滑动的时间。接着根据动能定理求出物体在整个过程中所受的摩擦力做的 功。最后根据功的定义式求出物体与斜面间的动摩擦因数μ。
点时的最小速度。
04
解析
设小球在最高点时的最小速度 为$v_{min}$，根据动能定理
有$mg(h2R)=frac{1}{2}mv_{min}^{2}$ ，解得$v_{min}=sqrt{2g(h-
2R)}$。
03
能量守恒与转化关系
能量守恒定律内容阐述
能量守恒定律：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它 只会从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到 其它物体，而能量的总量保持不变。
功是力在物体上产生的位移效应，计算公式为$W = vec{F} cdot
vec{s}$，其中$vec{F}$是力矢量，$vec{s}$是位移矢量。
02
功率的定义及计算
功率是单位时间内完成的功，计算公式为$P = frac{W}{t}$，其中$W$
高考物理复习第五章机械能第1讲功功率动能定理市赛课公开课一等奖省名师优质课获奖PPT课件
15/82
4.(人教版必修2P59第1题改编)如图所表示，两个物体与水平地面间动摩
擦因数相等，它们质量也相等.在甲图中用力F1拉物体，在乙图中用力F2
推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，经过相同位移.设F1
和F2对物体所做功分别为W1和W2，物体克服摩擦力做功分别为W3和W4，
以下判断正确是
4/82
5.功正负 π
(1)当0≤α< 2 时，W>0，力对物体做 正功 . (2)当π2 <α≤π时，W<0，力对物体做 负功 ，或者说物体 克服 这个力做 了功. (3)当α＝π2 时，W＝0，力对物体 不做功 .
5/82
6.一对作用力与反作用力功
做功情形
图例
都做正功
都做负功
一正一负
一为正 一为零
7/82
二、功率 1.定义：功与完成这些功所用 时间 比值. 2.物理意义：描述力对物体做功 快慢. 3.公式：
(1)P＝ W，P为时间t内物体做功 快慢. t
(2)P＝Fv ①v为平均速度，则P为 平均 功率. ②v为瞬时速度，则P为 瞬时 功率. ③当力F和速度v不在同一直线上时，能够将力F分解或者将速度v分解.
D.摩擦力可能做负功
24/82
2.以一定初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升最大高度为h，空气阻
力大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点过程中，空气阻力对小球做功
为
答案 解析
A.0
B.－Fh
C.Fh
√D.－2Fh
阻力与小球速度方向一直相反，故阻力一直做负功，W＝－Fh＋(－Fh) ＝－2Fh，D选项正确.
23/82
题组阶梯突破
1.如图所表示，质量为m物体置于倾角为θ斜面上，物体与斜面间动摩擦
4.(人教版必修2P59第1题改编)如图所表示，两个物体与水平地面间动摩
擦因数相等，它们质量也相等.在甲图中用力F1拉物体，在乙图中用力F2
推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，经过相同位移.设F1
和F2对物体所做功分别为W1和W2，物体克服摩擦力做功分别为W3和W4，
以下判断正确是
4/82
5.功正负 π
(1)当0≤α< 2 时，W>0，力对物体做 正功 . (2)当π2 <α≤π时，W<0，力对物体做 负功 ，或者说物体 克服 这个力做 了功. (3)当α＝π2 时，W＝0，力对物体 不做功 .
5/82
6.一对作用力与反作用力功
做功情形
图例
都做正功
都做负功
一正一负
一为正 一为零
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二、功率 1.定义：功与完成这些功所用 时间 比值. 2.物理意义：描述力对物体做功 快慢. 3.公式：
(1)P＝ W，P为时间t内物体做功 快慢. t
(2)P＝Fv ①v为平均速度，则P为 平均 功率. ②v为瞬时速度，则P为 瞬时 功率. ③当力F和速度v不在同一直线上时，能够将力F分解或者将速度v分解.
D.摩擦力可能做负功
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2.以一定初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升最大高度为h，空气阻
力大小恒为F，则从抛出到落回到抛出点过程中，空气阻力对小球做功
为
答案 解析
A.0
B.－Fh
C.Fh
√D.－2Fh
阻力与小球速度方向一直相反，故阻力一直做负功，W＝－Fh＋(－Fh) ＝－2Fh，D选项正确.
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题组阶梯突破
1.如图所表示，质量为m物体置于倾角为θ斜面上，物体与斜面间动摩擦