高三物理機械能公式有以下幾種:
1. 機械能=動能+重力勢能+彈性勢能,其中動能表達式為$E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}$;
2. 重力勢能表達式為$E_{p} = mgh$;
3. 彈性勢能表達式為$E_{p_{彈}}= \frac{1}{2}kx^{2}$,其中k為彈簧的勁度系數,x為彈簧的形變量。
此外,以下公式也可能在高三物理中用到:
1. 機械能守恒定律:如果只有重力(或彈簧彈力)做功,物體的動能和重力勢能(或彈性勢能)相互轉化,但機械能的總量保持不變。表達式為$E_{初} + E_{彈0} = E_{末} + E_{彈末}$。
請注意,以上內容僅供參考,如有需要,可以查閱相關書籍或咨詢物理老師。
例題:
質量為5kg的物體在水平面上以一定的初速度向右運動,經過2s的時間,物體運動的位移為4m。已知物體與水平面間的動摩擦因數為0.2,求在這2s內重力做的功和合外力做的功。
【分析】
根據位移和時間求出物體的初速度和加速度,再根據牛頓第二定律求出物體受到的摩擦力和重力,再根據功的公式求出重力做的功和合外力做的功。
【解答】
設物體的初速度為v_{0},加速度為a,位移為x,則有:
v_{0} = \frac{x}{t} = \frac{4}{2}m/s = 2m/s
a = \frac{v_{0}}{t} = \frac{2}{2}m/s^{2} = 1m/s^{2}
根據牛頓第二定律得:
F_{合} = ma = 5N
$F_{合} = mg\mu$,所以$mg\mu = 5N$
重力做的功為:W_{G} = - mgh = - 5 \times 10 \times 4J = - 200J
合外力做的功為:W_{合} = F_{合}x = 5 \times 4J = 20J。