高三物理中,判斷動(dòng)能和勢(shì)能的依據(jù)通常取決于物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和參考系的選擇。動(dòng)能通常與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),而勢(shì)能則取決于物體所處的位置和參考系的選擇。以下是一些常見(jiàn)的判斷動(dòng)能和勢(shì)能的情況:
1. 重力勢(shì)能:當(dāng)物體在重力的作用下,由于其位置的變化而具有的能量,通常與地球表面高度有關(guān)。
2. 電勢(shì)能:當(dāng)電荷置于電場(chǎng)中,由于電場(chǎng)的作用而具有的能量,與參考點(diǎn)選擇有關(guān)。
3. 彈性勢(shì)能:當(dāng)物體發(fā)生彈性形變時(shí),由于其恢復(fù)原狀而具有的能量。
4. 分子動(dòng)能:分子熱運(yùn)動(dòng)時(shí)具有的能量,與分子的運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)。
5. 化學(xué)勢(shì)能:化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)所具有的能量,與化學(xué)反應(yīng)的條件和產(chǎn)物有關(guān)。
需要注意的是,動(dòng)能和勢(shì)能的具體判斷還取決于具體的物理情境和參考系的選擇。在高三物理學(xué)習(xí)中,需要結(jié)合具體問(wèn)題進(jìn)行分析和判斷。
題目:一個(gè)質(zhì)量為5kg的物體,靜止在水平地面上。物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,現(xiàn)用一個(gè)大小為20N的水平推力使物體移動(dòng)10m的距離。求物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能和重力勢(shì)能的變化量。
解答:
首先,我們需要根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度,再根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出物體移動(dòng)的距離。接著,根據(jù)動(dòng)能定理求出動(dòng)能的變化量。最后,根據(jù)重力做功求出重力勢(shì)能的變化量。
1. 受力分析:物體受到水平推力F的作用,方向向前。物體還受到地面的摩擦力f的作用,方向向后。根據(jù)牛頓第二定律,物體的加速度為:
a = (F - f) / m = (20 - 0.2 × 5 × 10) / 5 = 2m/s2
2. 運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:物體移動(dòng)的距離為:s = vt = 10m
3. 動(dòng)能定理:合外力的功等于動(dòng)能的變化量,即:Fs - fs = ΔEk
其中,F(xiàn)s為推力的功,fs為摩擦力的功。代入數(shù)據(jù)可得:$20 \times 10 - 0.2 \times 5 \times 10 \times 10 = 150J$,即動(dòng)能的變化量為150J
4. 重力做功:重力做正功,重力勢(shì)能減小。根據(jù)重力做功公式,可得重力勢(shì)能的變化量為:ΔEp = -Wg = -mgΔh = -5 × 10 × 10 × 1 = -500J
綜上所述,物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能的增加量為150J,重力勢(shì)能的減少量為-500J。