高考物理中的能量主要包括以下幾種:
1. 動能:物體由于運動而具有的能量。它與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。
2. 勢能:物體因位置或彈性形變而具有的能量。它包括重力勢能和彈性勢能。
3. 內(nèi)能:物體內(nèi)部所有分子做無規(guī)則運動的動能和分子相互作用的勢能的總和。在理想情況下,內(nèi)能隨溫度的單值增加。
4. 機械能:動能與勢能的統(tǒng)稱。高中物理中常說的能量,一般指機械能。
5. 光能:光子具有的能量。
6. 電場能:電荷在電場中具有的能量。
7. 磁場能:磁場中的磁極或電流具有的能量。
8. 核能:原子核裂變或聚變時釋放出的能量。
需要注意的是,不同的能量在物理過程中具有不同的作用和意義。學習時需要結(jié)合具體的物理問題,深入理解各種能量的內(nèi)涵和外延。
題目:一個質(zhì)量為5kg的物體,在水平地面上受到一個大小為20N、方向與水平面成30度角的拉力作用,物體由靜止開始運動。已知物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.2,求:
(1)物體所受的滑動摩擦力的大?。?span style="display:none">hhK物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
(2)物體在拉力作用下經(jīng)過多長時間速度達到最大;
(3)物體在拉力作用下運動的位移大小。
【分析】
(1)根據(jù)滑動摩擦力公式可求得物體所受的滑動摩擦力的大小;
(2)物體在拉力作用下做加速度逐漸減小的加速運動,當加速度減小到零時速度達到最大,根據(jù)牛頓第二定律和運動學公式可求得時間;
(3)根據(jù)運動學公式可求得物體在拉力作用下運動的位移大小。
【解答】
(1)物體受到重力、支持力、拉力和滑動摩擦力的作用。根據(jù)力的合成法則,可求得物體所受的滑動摩擦力的大小為:
f = μF_{N} = 0.2 × (mg - F_{sin30}) = 7.6N
(2)物體在拉力作用下做加速度逐漸減小的加速運動,根據(jù)牛頓第二定律可得:
F_{合} = F_{cos30} - f = ma
其中,a為物體的加速度。當a減為零時,物體速度達到最大。因此,物體經(jīng)過的時間為:
t = \frac{v}{a} = \frac{F_{cos30}}{-f} = \frac{20\cos 30}{7.6}s \approx 2.7s
(3)物體在拉力作用下運動的位移大小為:
x = \frac{1}{2}at^{2} = \frac{1}{2}(20\cos 30)(2.7)^{2}m \approx 47m
通過以上例題,我們可以了解到如何應(yīng)用能量守恒定律來解決高考物理中的能量問題。希望對你有所幫助!