高中物理能量公式:
1. 机械能守恒:$E_{k} + E_{p} = 常量$,其中E_{k}是动能,E_{p}是重力势能。
2. 动能定理:力在一个过程中所做的功,等于这个过程中动能的变化量。表达式为:$Delta E = W$。
相关例题:
1. 一质量为$m$的小球从高为$H$处自由下落,到达地面时的速度为$v$,则小球动量的改变量为多少?
解析:小球下落过程中只有重力做功,机械能守恒,则有:$mgH = frac{1}{2}mv^{2}$,方向竖直向下。根据动量定理,$Delta p = mv - 0 = mv$,方向竖直向下。所以动量的改变量为$mv$。
2. 一辆质量为$m$的小车静止在光滑的水平面上,小车上有质量为$frac{m}{2}$的人以相对于地面为$v$的速度向右走,求地面对小车的摩擦力大小和方向。
解析:人相对车运动,所以人与车组成的系统在水平方向受到地面的摩擦力。根据动量守恒定律,人向右走时,车向左运动,所以地面对小车的摩擦力方向向左。由于人和车在水平方向受到的摩擦力大小相等,所以地面对小车的摩擦力大小为:$f = frac{mv}{m + frac{m}{2}} = frac{mv}{3m}$。
希望以上内容可以帮助到你!
高中物理能量公式:
1. 动能:$E_{k} = frac{1}{2}mv^{2}$
2. 重力势能:$E_{p} = mgh$
3. 弹性势能:$E_{p} = frac{1}{2}kx^{2}$
相关例题:
1. 一质量为$m$的小球从高为$H$处自由下落,到达地面时的动能为多少?
答案:$E_{k} = frac{1}{2}mv^{2} = mgH$。
2. 一根弹簧原长为$L$,劲度系数为$k$,将其竖直悬挂一质量为$m$的小球,平衡时弹簧伸长量为$Delta L_{1}$,再将其竖直上抛,不计空气阻力,小球经过最高点时弹簧伸长量为$Delta L_{2}$,求小球落地时的动能。
答案:落地时动能为零。因为在最高点时,小球的速度为零,所以动能也为零。根据胡克定律可得:$mg(L + Delta L_{1}) = k(L + Delta L_{2})$,所以落地时小球的速度为零,动能也为零。
高中物理能量公式:
1. 动能:$E_{k} = frac{1}{2}mv^{2}$
2. 重力势能:$E_{p} = mgh$
3. 弹性势能:$E_{p} = frac{1}{2}kx^{2}$
4. 机械能守恒定律:$E_{初} + E_{内} = E_{末} + Q$
相关例题:
一质量为m的小球,从地面以初速度v_{0}竖直向上抛出,空气阻力大小恒为f,求小球上升的最大高度h。
解法一:小球上升的过程中,重力做功为mgh,阻力做功为-fh,所以小球的机械能减少量为fh。根据机械能守恒定律,有:E_{初} = E_{末} + Q,其中E_{初} = frac{1}{2}mv_{0}^{2},E_{末} = 0,所以frac{1}{2}mv_{0}^{2} - fh = 0,解得h = frac{v_{0}^{2}}{2f}。
解法二:小球上升的过程中,重力做功为mgh,合外力做功为-fh + frac{1}{2}mv_{0}^{2}。根据机械能守恒定律,有:mgh + ( - fh + frac{1}{2}mv_{0}^{2}) = 0,解得h = frac{v_{0}^{2}}{2(mg + f)}。
常见问题:
1. 动能和动能定理有什么区别?
答:动能是描述物体由于运动而具有的能量,其大小与物体的质量和速度有关;动能定理则是描述物体做功与动能变化的关系。
2. 弹性势能与什么因素有关?
答:弹性势能与弹簧的劲度系数和形变量有关。劲度系数越大、形变量越大,弹性势能越大。