高一物理知識主要包括以下幾個部分:
1. 運動學:包括描述物體運動的基本概念,如位置、位移、速度、加速度、時間、時刻、周期等,以及基本的運動學公式和單位轉換。
2. 動力學:包括牛頓運動定律,即物體在力作用下的運動規律,還包括常見的超重和失重現象。
3. 剛體力學:如果物體做勻速圓周運動,就需要學習關于向心力的概念,包括向心加速度、向心力等概念。
4. 機械能:包括動能、重力勢能、彈性勢能等概念,以及動能定理和機械能守恒定律。
5. 振動和波:這部分內容主要介紹簡諧運動和波動的基本概念,以及波動在介質中的傳播規律。
6. 分子動理論:介紹物質是由大量的分子構成的,分子永不停息地做無規則運動,以及固體、液體和氣體的基本特征。
7. 曲線運動:包括拋體運動和圓周運動等,需要理解速度的方向,以及向心力的概念。
以上內容只是大致的概括,具體的學習內容可能會根據不同的教材版本有所變化。
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5m。已知物體與地面間的動摩擦因數為0.2,求這個外力對物體所做的功和摩擦力對物體所做的功。
解答:
首先,我們需要根據題意列出物體的受力情況和運動情況。物體受到兩個力的作用:水平外力和地面的摩擦力。物體在水平外力作用下,沿著水平方向移動了5m,因此可以確定水平外力對物體所做的功。而摩擦力阻礙物體的運動,因此摩擦力對物體做負功。
根據牛頓第二定律,物體受到的合力為:F - μmg = 20 - 0.2 × 5 × 10 = 5N
物體的加速度為:a = F/m = 5/5 = 1m/s^2
根據運動學公式,物體在水平外力作用下,運動了5m,因此有:s = vt + 1/2at^2
其中v = a × t = 1 × 5 = 5m/s
代入數據可得:s = 5m
接下來,我們就可以根據功的計算公式來求出外力和摩擦力對物體所做的功。
外力所做的功為:W1 = Fs = 20 × 5 = 100J
摩擦力所做的功為:W2 = - μmg × s = - 0.2 × 5 × 10 × 5 = - 50J
所以,外力對物體所做的功為正,為100J;摩擦力對物體所做的功為負,為-50J。