高考物理力學專題包括以下內容:
1. 力的概念:包括力的定義、分類,以及力的表示方法。
2. 常見的力:如重力、彈力、摩擦力等的基本概念和性質。
3. 重力與重心:包括重力的來源、大小、方向,以及重心等概念。
4. 力的合成與分解:包括同一直線上力的合成,以及平行四邊形法則、三角形法則等。
5. 牛頓運動定律:包括牛頓第一定律、牛頓第二定律和牛頓第三定律等基本內容。
6. 平衡條件:物體在共點力的作用下平衡的規律。
7. 直線運動:包括勻速直線運動、勻變速直線運動、自由落體運動、豎直上拋運動等基本運動規律。
8. 勻變速直線運動規律的研究。
9. 動量定理與動量守恒定律。
10. 機械能守恒定律。
此外,還有連接體的運動學問題、傳送帶問題、輕繩和輕桿問題、圓周運動等專題內容。
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題目:一個質量為5kg的物體,在水平地面上受到一個大小為20N的水平外力作用,沿著水平方向移動了10m。已知物體與地面之間的動摩擦因數為0.2,求這個外力做的功和摩擦力做的功。
解析:
1. 首先,我們需要確定物體在這個過程中的受力情況。根據題意,物體只受到水平外力和地面的摩擦力。
2. 水平外力的大小已知為20N,方向與位移相同(即水平向右)。根據功的公式W = Fs cosθ,其中F為力,s為位移,cosθ為力和位移之間的夾角,可求得外力做的功:
W外 = 20N × 10m = 200J
3. 接下來,我們需要計算摩擦力做的功。根據摩擦力公式f = μFn,其中f為摩擦力,μ為動摩擦因數,Fn為正壓力。在本題中,物體在地面上的正壓力等于物體的重力,即mg = 5kg × 9.8N/kg = 49N。由于物體是滑動摩擦,所以摩擦力的方向與位移方向相反(即水平向左)。根據功的公式W = -Fs cosθ,其中-F為負的摩擦力,s為位移,cosθ為力和位移之間的夾角,可求得摩擦力做的功:
W摩 = -μFn × 10m = -0.2 × 49N × 10m = -98J
4. 所以,外力做的總功為外力做的功加上摩擦力做的功:
W總 = W外 + W摩 = 200J - 98J = 102J
這個例題涵蓋了高中物理力學的基本概念和公式,包括力的定義、位移的定義、功的定義、摩擦力的定義等。通過這個例題,你可以更好地理解這些概念和公式的應用。