高中物理公式和相关例题较多,这里我为您提供其中一个公式及其相关例题。
公式:动能定理公式 E_k = mgh。
例题:一个质量为m的小球从高度为h处自由下落,经过时间t到达地面。求小球落到地面时的动能。
分析:小球从高度为h处自由下落,在重力的作用下做自由落体运动,经过时间t到达地面。根据动能定理,小球动能的改变量等于重力所做的功,即 mgh = E_k - 0。
解:根据动能定理,有 mgh = E_k - 0,其中 h = 1/2gt^2,代入数据可得 E_k = mgh = 1/2mg^2t^2。
又因为小球的初速度为零,所以小球落到地面时的动能为 E_k = 1/2mg^2t^2。
相关公式拓展:重力势能公式 E_p = mgh,重力势能是物体因为重力作用而拥有的能量。物体在高度为h处时,其重力势能为 E_p = mgh。
通过以上讲解和例题,我们可以更好地理解和应用高中物理动能定理公式及其相关概念和公式。
高中物理公式:动量守恒定律
公式:P=mv
例题:一个质量为5kg的物体,在水平地面上以2m/s的速度做匀速直线运动。如果地面阻力是物体重力的0.2倍,求物体受到的阻力大小。
解析:根据动量守恒定律,物体在水平方向受到的力只有阻力和摩擦力,因此可以列出以下方程:Ft = ∫(mv)dt,其中F为阻力,t为时间。由于物体做匀速直线运动,所以速度不变,因此物体受到的阻力大小为:F = f = 0.2mg = 0.2 × 5 × 9.8 = 9.8N。
答案:物体受到的阻力大小为9.8N。
注意事项:在使用动量守恒定律时,需要保证系统不受外力或所受外力的矢量和为零,否则不能使用动量守恒定律。同时,需要选择正方向,以便计算速度和动量的变化量。
高中物理公式
一、匀变速直线运动
1. 平均速度V平=S/t (定义式) 2.有用推论Vt^2 -Vo^2=2as
3.中间时刻速度 Vt/2=V平=(Vt+Vo)/2 4.末速度Vt=Vo+at
5.中间位置速度Vs/2=[(Vo^2 +Vt^2)/2]1/26.位移S=V平t=Vot+at^2/2=Vt/2t
注:
(1)平均速度是矢量(2)$(Vt^2 -Vo^2)=2as$和(Vt+Vo)/2$=(V_平$+V_0)/2$不能作为计算依据
(3)a=(Vt-Vo)/t 以Vo为正方向,a与Vo同向(加速)a>0;反向则a<0
二、重力势能
1.定义式Ep=mgh
注:
(1)重力势能(重力做功)属于保守能量。
(2)重力做功与路径无关,只取决于初末位置。
(3)机械能守恒成立的条件:$mgh$不变或总机械能不变。
三、电场力做功与电势能变化的关系
电场力做正功,电势能减小;电场力做负功,电势能增加。
例:一电量为$q = - 3.0 \times 10^{- 6}C$的电荷从电场中A点移到B点时,克服电场力做功$6.0 \times 10^{- 5}J$,则A点的电势比B点的电势高多少?
【分析】
电荷从A移到B,克服电场力做功$6.0 \times 10^{- 5}J$,即电场力做负功$6.0 \times 10^{- 5}J$,根据公式$W_{AB} = qU_{AB}$,有:$W_{AB} = qU_{AB}$,即:$- 6 \times 10^{- 5} = - 3 \times 10^{- 6} \times U_{AB}$,解得:$U_{AB} = 200V$,即A点的电势比B点的电势高$200V$。
常见问题
一、关于自由落体运动,下列说法正确的是( )
A.自由落体运动是一种匀变速直线运动 B.物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫做自由落体运动 C.自由落体运动的加速度与物体的质量无关 D.自由落体运动的位移与时间成正比。
【分析】
本题考查对自由落体运动概念的理解能力。自由落体运动的特点体现在“自由”二字上,其含意为:从初速度为零开始;仅受重力作用。故选择A、B、C。
【解答】
A.自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动,故A正确;B.物体只在重力作用下从静止开始的下落运动叫做自由落体运动,故B正确;C.自由落体运动的加速度与物体的质量无关,故C正确;D.根据公式$h = \frac{1}{2}gt^{2}$可知,自由落体运动的位移与时间的平方成正比,故D错误。故选ABC。
二、关于动能定理的运用:动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动;既适用于变力做功,也适用于恒力做功;合外力做功为零,物体的动能并不改变。但是动能定理不能用于变力冲功的求解。
三、在运用动能定理解题时,首先要分析物理过程和各个力做功的情况以及各个力做功所对应的能量的转化情况;其次要按照题目所给过程逐一列式求解。同时要注意动能定理既适用于恒力做功也适用于变力做功。同时还要注意动能定理不能求变力的冲量。
