高考物理力学能量公式为:
W=Fdcosθ,其中W代表功,F代表力,d是物体在力的方向上移动的距离,cosθ是力与物体运动方向的夹角。
E=1/2mv²,其中E代表动能,m是物体质量,v是物体运动的速度。
相关例题如下:
例1:一个质量为5kg的物体在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力,物体从静止开始运动,求:
(1)物体运动的加速度大小;
(2)物体运动的前两秒内位移的大小;
(3)物体动能的变化量的大小。
分析:物体受到重力、支持力和拉力三个力的作用,重力不做功,支持力不做功,只有拉力做功,根据动能定理求解。
解:(1)根据牛顿第二定律得:$F - F_{N} = ma$,解得:$a = \frac{F - F_{N}}{m} = \frac{20 - 5 \times 10}{5}m/s^{2} = - 2m/s^{2}$,负号表示方向与初速度方向相反。
(2)根据位移时间公式得:$x = \frac{1}{2}at^{2} = \frac{1}{2} \times ( - 2) \times 4m = - 4m$。
(3)根据动能定理得:$Fx = \Delta E_{k}$,解得:$\Delta E_{k} = 40J$。
例2:质量为$m$的小球从高为$H$处自由下落,当它与地面发生碰撞后反弹的最大高度为$\frac{3}{4}H$,已知小球在运动过程中受到的空气阻力大小恒为$f$,求小球受到的合外力的大小和方向。
分析:小球的运动过程由自由落体运动和向上减速运动组成,根据动能定理列式求解合外力的大小和方向。
解:小球自由下落过程,由动能定理得:$mgH - fh = \frac{1}{2}mv^{2}$;小球向上减速过程,由动能定理得:$- fh = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$;解得小球受到的合外力的大小为:$F = mg + f$;合外力的方向竖直向下。
高考物理力学能量公式为:E=ΔKQ,其中E表示能量,ΔK表示动能的变化量,Q表示电荷量。相关例题如下:
一质量为m的物体以一定的速度v沿光滑水平面运动,经过时间t后,物体的动能增加了ΔKQ,则下列说法正确的是( )
A. 这过程中物体克服阻力做功为ΔKQ
B. 这过程中物体做匀加速运动
C. 这过程中物体动能减少了ΔKQ
D. 这过程中物体动量增加了Δmv
解析:本题考查动能定理的应用,要注意明确动能定理的应用方法。
根据动能定理可知,动能的变化量等于合外力做的功,由于物体在水平面上运动时只受一个恒力作用,故合外力做的功等于动能的变化量,故A正确;由于物体在水平面上运动时只受一个恒力作用,故加速度恒定不变,故B错误;动能的变化量等于合外力做的功,故动能减少了ΔKQ的一半,故C错误;根据动量定理可知,合外力的冲量等于动量的变化量,由于物体在水平面上运动时只受一个恒力作用,故动量的变化量等于质量乘以速度的变化量,故动量增加了Δmv,故D正确。
答案:AD。
高考物理力学能量公式:
1. 动能:$E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}$
2. 重力势能:$E_{p} = mgh$
3. 弹性势能:$E_{p} = \frac{1}{2}kx^{2}$
相关例题和常见问题:
1. 弹性势能与重力势能的比较:
弹性势能是物体发生弹性形变而具有的能量,与物体的质量及弹性系数有关;
重力势能是物体由于被举高而具有的能量,与物体的质量及高度有关。
例题:一个弹簧原长为L,劲度系数为k,将其压缩x后释放,弹簧恢复原长时具有的弹性势能为多少?
2. 动能和动能定理的应用:
动能定理指出,合外力对物体做的总功等于物体动能的变化量;
在力学问题中,动能定理的应用非常广泛,可以解决变力做功、曲线运动等问题。
常见问题:如何应用动能定理解决多过程问题?如何选择研究过程?如何求变力做功?
例题:一个质量为m的物体在粗糙水平面上运动,受到一个水平恒力F的作用,运动时间为t,位移为s。求摩擦力对物体做的功。
总结:高考物理力学能量公式和相关例题常见问题需要熟练掌握相关公式及其应用,注意公式的适用条件和变形公式。在解题过程中,要灵活运用动能定理、动能定理的应用和常见问题的解决方法。
