- 高考物理守恒思想
高考物理守恒思想主要包括:
1. 能量守恒:能量守恒是物理中最重要的守恒之一,适用于所有形式的能量,包括动能、重力势能、弹性势能、内能等。
2. 动量守恒:动量守恒是另一个重要的守恒原理,它描述了在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变的物理现象。
3. 质量守恒:在化学反应中,反应物的质量总和必须等于产物的质量总和,这就是质量守恒。
4. 电荷守恒:在物理中,电荷守恒是指在一个系统内,正负电荷的总和不会改变。
5. 恒定元素守恒:在化学反应中,反应物和生成物的某些特定元素的原子总数恒定。
以上就是高考物理中常用的守恒思想,它们在解决物理问题时提供了非常有用的工具。
相关例题:
题目:一质量为 m 的小球,在斜劈形物体上沿斜面下滑。已知斜劈始终静止在水平地面上,且斜劈与水平地面之间的摩擦力可忽略不计。小球与斜劈之间的摩擦因数为 μ ,斜劈的倾斜角为 θ。求小球下滑过程中重力势能与动能之间的转化关系。
解析:
在小球下滑的过程中,重力势能转化为动能和内能。根据能量守恒定律,小球下滑时重力势能减少,动能增加,内能增加。
设小球下滑的高度为 h,则重力势能减少量为:
ΔEp = mgh
由于斜劈静止不动,所以小球在下滑过程中受到斜劈的支持力和摩擦力的共同作用。根据牛顿第二定律,可得到小球受到的合力:
F合 = mgcosθ - μ(mg - Ff) = mgsinθ - μFf
其中,Ff 为斜劈对小球的摩擦力。由于斜劈静止不动,所以 Ff 方向沿斜面向下。
根据动能定理,小球动能的增加量为:
ΔEk = F合x = mghsinθ - μFfx
其中,x 为小球在斜面上滑行的距离。由于斜劈静止不动,所以 Ffx 方向沿斜面向下。
由于斜劈对小球的摩擦力 Ff 很小,可以忽略不计,因此有:
ΔEp = ΔEk + Q
其中 Q 为小球与斜劈之间的内能增加量。由于小球与斜劈之间没有相对运动,所以内能增加量等于摩擦力做的功:
Q = μmgcosθx
综上所述,小球下滑过程中重力势能减少量为 mgh,动能的增加量为 mghsinθ - μmgcosθx,内能增加量为 μmgcosθx。因此,重力势能转化为动能的比值为:
ΔEp / ΔEk = mghsinθ / (mgh - μmgcosθx) = tanθ + μcotθ
答案:小球下滑过程中重力势能与动能之间的转化关系为 tanθ + μcotθ。
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