高一物理功能关系例题:
例1:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个水平方向的拉力作用,物体与地面间的滑动摩擦力大小为10N,当拉力刚开始作用的瞬间,物体所受的合力大小为多少?
解析:物体刚开始受拉力时,物体有静止开始运动,物体受到重力、地面的支持力和水平面的拉力,这三种力平衡。此时物体受到的合力为零。
根据牛顿第二定律可知,物体所受合力为零时,物体的加速度也为零。
解得:物体所受合力大小为零。
相关例题:
1. 质量为2kg的物体在水平面上受到大小为20N的水平拉力作用,从静止开始运动,物体在第一秒末的速度达到6m/s,求物体受到的阻力多大?
2. 质量为5kg的物体在水平面上受到一个大小为20N的水平拉力作用,从静止开始运动,物体在第一秒末的速度达到6m/s,求物体受到的阻力多大?
这两个题目是类似的,都是求物体受到的阻力,但是质量不同,所以需要用到不同的公式。第一个题目中,根据牛顿第二定律可以求得阻力,而第二个题目中则需要根据动能定理求得阻力。
以上就是高一物理功能关系的一些例题,通过这些例题可以更好地理解物理中的功能关系。
例题:
一物体从静止开始沿斜面下滑,已知它受到的滑动摩擦力为f,斜面的夹角为θ,物体的质量为m,重力加速度为g。
功能关系:
1. 摩擦力做的功等于物体动能的变化量:Wf = ΔEk
2. 重力做的功等于物体重力势能的减少量:Wg = -ΔEp
3. 除重力以外的其他力做的功等于物体机械能的变化量:W其他 = ΔE
根据以上关系,可以列出以下方程:
Wf = mgsinθcosθ - W其他
ΔEk = mgsinθ
解方程可得:
ΔEk = mgsinθ(cosθ - 1)
ΔE = mgsinθ(1 - cosθ)
因此,物体在下滑过程中,除了重力之外,还受到滑动摩擦力的作用,且摩擦力做功等于物体动能的变化量。同时,物体机械能的变化量也与摩擦力做功有关。
相关例题:
一个物体从高为h的平台上以初速度v水平抛出,空气阻力不计。求物体在空中运动的时间t和水平位移x。
功能关系同样适用,我们可以列出以下方程:
1. 物体在竖直方向上受到的重力做功等于物体重力势能的减少量:Wg = -ΔEp
2. 物体在水平方向上受到的阻力做功等于物体动能的变化量:Wf = ΔEk
3. 除重力以外的其他力做的功等于物体机械能的变化量:W其他 = ΔE
根据以上关系,可以列出以下方程组:
(1)mgh = Wg + W其他 (2)Wf = 0 - (1/2)mv² (3)W其他 = (1/2)mv² - 0
解方程可得:t = sqrt(2h/g),x = vt。这个过程中,物体在水平方向上受到的阻力做功为零,因此物体的动能变化量也为零。同时,物体的重力势能变化量也与阻力做功有关。
高一物理功能关系例题
例1:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个水平方向的拉力F的作用,F=10N,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求物体的加速度。
解析:物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个力作用,根据牛顿第二定律,有
$F - \mu mg = ma$
解得:$a = 2m/s^{2}$
例2:质量为2kg的物体在水平地面上受到大小为20N的水平拉力作用,物体与地面间的滑动摩擦力为10N,求物体的加速度。
解析:物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力四个力作用,根据牛顿第二定律,有
$F - \mu F_{N} = ma$
解得:$a = 5m/s^{2}$
相关例题常见问题
1. 什么是功能关系?
答:功能关系是指物体在运动过程中,动能、重力势能、弹性势能和内能的变化量之间存在的定量关系。
2. 如何用功能关系解释物体运动过程中的能量变化?
答:在物体运动过程中,物体的动能、重力势能、弹性势能和内能都会发生变化。根据牛顿第二定律和运动学公式,物体的加速度和速度也会发生变化。当物体的动能发生变化时,物体的机械能也会发生变化。因此,可以用功能关系来解释物体运动过程中的能量变化。
3. 如何利用功能关系求解物体的加速度?
答:可以利用牛顿第二定律和功能关系相结合求解物体的加速度。根据牛顿第二定律得到物体的合力,再根据功能关系得到合力的功,从而得到物体的加速度。
4. 如何利用功能关系求解机械能的变化量?
答:可以根据动能定理得到合外力的功等于机械能的增量,从而求解机械能的变化量。也可以根据牛顿第二定律和运动学公式得到物体的速度和位移的变化量,再根据重力做功和重力势能变化的关系得到重力势能的增量,从而得到机械能的增量。
