- 高考物理功能关系
高考物理功能关系主要包括以下几类:
1. 动量守恒:描述物体在某一方向上动量变化过程中所遵循的规律。
2. 动能守恒:描述物体在某一位置或某一时刻动能变化过程中所遵循的规律。
3. 机械能守恒:描述物体在运动过程中重力势能、动能和弹簧的弹性势能相互转化时所遵循的规律。
4. 能量守恒:描述宇宙中普遍存在的能量守恒的规律。
此外,还有一些其他功能关系,如电路中电势能的转化、带电粒子在磁场中运动时动能和电势能的和(总能量)的变化等等。这些功能关系在高考物理试题中经常出现,需要考生熟练掌握。
相关例题:
【题目】
一个质量为$m$的物体(可视为质点)从高度为$H$的粗糙斜面顶端由静止开始滑下,到达底部时进入一个与斜面平行的水平传送带。已知物体与斜面间的动摩擦因数为$\mu$,斜面长为L,传送带的速度为$v_{0}$。求物体在斜面上所受摩擦力做的功。
【解析】
首先,我们需要明确物体在斜面上所受摩擦力的大小和方向。根据摩擦力公式,物体在斜面上所受摩擦力的大小为:
$f = \mu mg\cos\theta$
其中,$\theta$为斜面的倾斜角度。由于物体在斜面上做匀加速直线运动,所以摩擦力做的功可以表示为:
$W = fL = \mu mg\cos\theta L$
接下来,我们需要考虑物体在进入传送带后的运动情况。物体在传送带上受到向前的滑动摩擦力,大小为:
$F = \mu mg\sin\theta$
由于传送带的速度为$v_{0}$,物体在传送带上做匀速直线运动,所以物体在传送带上所受摩擦力做的功可以表示为:
$W_{2} = F(L + H) = \mu mg\sin\theta(L + H)$
最后,我们需要将两个功相加得到物体在整个过程中所受摩擦力做的总功。根据功能关系,总功等于动能的变化量,即:
$\Delta E_{k} = W_{1} + W_{2}$
解得:
$\Delta E_{k} = \mu mg\cos\theta L + \mu mg\sin\theta(L + H)$
所以,物体在斜面上所受摩擦力做的功为$\mu mg\cos\theta L$。
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