高一物理找守恒量,也就是寻找物理过程中的不变量,有以下几种:
1. 机械能守恒:在只有重力或弹力做功的物体系统内(或者不受其他外力的作用下),物体系统的动能和势能(包括重力势能和弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。
2. 动量守恒:物体的动量发生变化,其原因是合外力的冲量不为零。在某一方向上,如果合外力为零,则在这个方向上,系统的动量守恒。
3. 能量守恒:能量不会消失,也不会无中生有,总量是守恒的。在物理中通常指的是各种形式的能量在转移转化过程中的总量守恒。
4. 角动量守恒:对于一个动态的系统,在某轴上角动量保持恒定的过程叫角动量守恒。
此外,还有电荷守恒、质量守恒等。这些守恒量在高一物理中具有重要的意义,可以帮助我们理解物理过程,建立物理模型,解决物理问题。
题目:一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N的水平外力作用,沿着水平方向移动了10m。已知物体与地面之间的动摩擦因数为0.2,求在这个过程中外力所做的功和摩擦力所做的功。
解析:
在这个过程中,物体的动能和重力势能没有发生变化,因此守恒。在这个问题中,我们需要求出外力和摩擦力所做的总功。
首先,根据动能定理,外力所做的功等于物体动能的增量:
W_F = ΔK_E = 0
其中,ΔK_E表示物体动能的增量,即末动能减去初动能。由于物体在运动过程中只受外力和摩擦力作用,因此外力做的功等于摩擦力做的功。
接下来,我们需要求出摩擦力所做的功。根据摩擦力做功的计算公式:
W_f = -μF_f x
其中,μ表示摩擦因数,F_f表示摩擦力的大小,x表示物体在摩擦力方向上移动的距离。在这个问题中,物体在水平方向上移动了10m,因此摩擦力所做的功为:
W_f = -μF_f x = -0.2 × 20 × 10 = -40J
由于外力和摩擦力做功的总和为零,因此可以得出结论:在这个过程中,外力所做的功等于摩擦力所做的功。
总结:在这个问题中,物体在水平地面上受到外力和摩擦力的作用,沿着水平方向移动了10m。由于动能和重力势能没有发生变化,因此能量守恒。外力所做的功等于摩擦力所做的功,总和为零。