高中物理机械能知识点和相关例题如下:
知识点:
1. 机械能:动能与势能统称为机械能。
2. 动能:物体由于运动而具有的能量。
3. 质量相同的物体,运动速度越大,它的动能越大。
4. 动能定理:合外力做的功等于物体动能的变化量。
5. 弹性势能:物体由于发生形变而具有的势能。
6. 重力势能:物体由于被举高而具有的能。
7. 物体在只有重力作用下的运动叫自由落体运动。
相关例题:
1. 质量为m的小球在地面附近以初速度v0竖直上抛,上升的最大高度为H,设阻力对小球做功为Wf,则有( )
A. Wf = mgh B. Wf = mgh - 1/2mv0^2 C. Wf = mgh + 1/2mv0^2 D. Wf = 0
解析:小球在上升和下降过程中受到阻力作用,所以上升过程阻力做负功,下降过程阻力做正功,所以克服阻力所做的功等于阻力所做的功,即Wf = - W下 = mgh - 1/2mv0^2。因此选项B正确。
2. 一质量为m的物体放在水平地面上,在水平恒力作用下由静止开始运动,前进距离为d的过程中,恒力做功为W,则下列说法正确的是( )
A. 如果撤去恒力,物体经过相同距离,克服摩擦力做功仍为W
B. 如果撤去恒力,物体的动能可能小于W
C. 如果撤去恒力,物体的动能一定大于W
D. 如果撤去恒力,物体的重力势能一定不变
解析:如果撤去恒力,物体受到摩擦力作用,由动能定理可知:$W_{F} - W_{f} = Delta E_{k}$;如果撤去恒力后物体的动能小于W,则摩擦力做功小于W;如果撤去恒力后物体的动能大于W,则摩擦力做功大于W;如果撤去恒力后物体恰好匀速运动到距离d的位置,则摩擦力做功等于W;因此选项B正确。
以上例题中都涉及到机械能的定义和变化情况,以及动能定理的应用。在学习过程中要注意理解概念并能够灵活运用。
此外,高中物理机械能章节中还涉及到重力势能、弹性势能的概念以及相关计算公式和定理。在学习过程中要注意理解并能够运用相关公式和定理来解决实际问题。
高中物理机械能知识点:
机械能包括动能和势能。动能与物体的质量和速度有关,势能与物体所在的位置以及形变程度有关。
相关例题:
1. 一个质量为50kg的人,如果他具有1500J的机械能,那么他的动能和重力势能各是多少?
2. 一架质量为500kg的飞机,以800km/h的速度水平飞行时具有的机械能为10000J,求飞机此时的动能和重力势能。
答案:
1. 人具有的动能是1500J,重力势能为1000J。
2. 飞机的动能是8333J,重力势能为2500J。机械能等于动能与势能之和。
高中物理机械能知识点
机械能:是动能与势能的总和,这里的势能分为重力势能和弹性势能。
高中物理中常见的机械能为动能和重力势能,动能和重力势能统称为机械能。
高中物理机械能守恒的相关例题
【例1】在水平面上有一质量为m的物体,先使物体匀加速到某一高度,再自由释放,此后它将做什么运动?
【分析】
物体先做匀加速运动,速度增大,当速度达到一定值时,物体开始做抛体运动。在加速过程中,物体的高度也在增加,即重力势能在增加,而动能也在增加,但动能增加量大于重力势能的增加量(因为克服摩擦力做功),所以总机械能增加。
【例2】质量为m的物体从静止开始下落,若空气阻力为恒力F,求下落距离为s的过程中,下列说法正确的是( )
A.物体的动能增加了Fs B.物体的机械能减少了Fs
C.物体克服阻力做功Fs D.重力做功为mgs
【分析】
物体下落过程中受重力$mg$、阻力$F_{阻}$作用,根据动能定理知合力的功等于动能的变化量;根据功能关系知除重力以外的力做功等于机械能的改变量;根据功的公式求出阻力做功的大小;重力做功等于重力对应的位移的乘积。
【解答】
A.物体下落过程中,根据动能定理得:$mgS - Fs = E_{k} - 0$,解得动能增加了$(mg - F)s$,故A错误;
B.除重力以外其它力做功等于机械能的改变量,则物体的机械能减少了$Fs$,故B正确;
C.阻力对物体做功为$Fs$,则物体克服阻力做功$Fs$,故C正确;
D.重力对物体做功为$mgS$,故D错误。
故选BC。
高中物理中常见的机械能守恒问题中要注意:
(1)明确研究对象;
(2)分析过程;
(3)选择恰当的规律。对于只有重力或弹力做功的物体系统,机械能守恒。要特别注意不能只盯着物体的动能和重力势能变化,还要注意其他力做的功转化为内能等细节问题。
常见问题:
1. 判断机械能是否守恒的方法有哪些?
答:判断机械能是否守恒有两种方法:一是利用机械能守恒的条件一一看是否只有重力对物体做功;二是看动能和势能的总量是否保持不变。
2. 判断动能定理是否成立的条件是什么?
答:动能定理成立条件为:只有物体受恒力作用且只在恒力方向上发生位移。若物体的运动过程中存在摩擦力、空气阻力等其他形式的能量转化等,则不能应用动能定理解题。同时要注意速度的方向。
3. 判断重力势能的改变量时要注意什么?
答:在运用重力势能的公式计算物体重力势能时,一定要先确定参考平面。同时要注意重力势能的改变量等于重力对物体做的功,与除重力和弹簧弹力以外的其他力无关。在运用重力势能的公式计算时一定要注意正负号问题。