高三物理能量包括以下幾種:
機械能:動能與重力勢能、彈性勢能的總稱。
動能:物體由于運動而具有的能量。
重力勢能:物體由于高度不同而具有的能量。
彈性勢能:發生彈性形變的物體具有的能量。
此外,還有內能、化學能、電場能(如電勢能)和核能等。這些能量在高三物理中都是非常重要的概念,特別是在能量守恒定律和能量轉化定律的應用中起著非常重要的作用。
題目:一個質量為 m 的小球,在距地面高度為 H 的位置處,以初速度 v_0 水平拋出。求小球在運動過程中,重力所做的功以及重力勢能的變化量。
解題過程:
1. 重力所做的功:
由于小球在運動過程中只受到重力的作用,因此重力所做的功即為小球動能的增量。根據動能定理,有:
W_G = ΔE_k = 0
即重力沒有做功。
2. 重力勢能的變化量:
重力勢能的變化量可以通過重力做功來計算。根據重力做功與重力勢能的關系,有:
ΔE_p = - W_G = - mgh
其中 h 是小球下落的高度,即地面到小球位置的距離。在本題中,h = H。因此,重力勢能的變化量為:
ΔE_p = - mgh = - mgH
即重力勢能減少了 mgH。
結論:小球在運動過程中,由于只受到重力的作用,因此重力所做的功為零,即小球動能的增量也為零。同時,由于小球下落的高度為 H,因此重力勢能的變化量為 - mgH,即重力勢能減少了 mgH。