高一物理涉及的定律和公式有很多,以下列举了一些:
牛顿定律:F=ma,这是牛顿在伽利略和笛卡尔工作的基础上总结出的重要力学定律,即惯性定律和作用与反作用定律。
动量守恒定律:物体所受合外力为零时,物体系统动量守恒。
机械能守恒定律:物体在只有重力或弹力做功的情况下,动能与势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变。
此外还包括位移公式、速度公式、加速度公式、速度位移公式、速度时间公式、力与位移关系公式(牛顿第二定律)等。
请注意,以上只是高一物理中的一部分重要定律和公式,具体内容还需要参考教材或相应的学习资料。
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、方向与地面成30度角斜向下的推力作用,物体在水平面上移动了10m的距离,求:
1.物体的加速度;
2.推力对物体所做的功;
3.地面对物体的摩擦力对物体所做的功;
4.物体的动能变化。
解析:
1. 根据牛顿第二定律,物体的加速度为:
$a = \frac{Fcos\theta - f}{m} = \frac{20 \times 0.8 - f}{5}m/s^{2}$
其中,$\theta$为推力与水平方向的夹角,$f$为摩擦力。
2. 推力对物体所做的功为:
$W = Fs\cos\theta = 20 \times 10 \times 0.8 = 160J$
3. 地面对物体的摩擦力为:
$f = F\sin\theta - \mu(mg - F\cos\theta) = 20 \times 0.5 - (5 \times 10 \times 0.1) = 7N$
地面对物体的摩擦力对物体所做的功为:
$- W_{f} = - f \times 10 = 7 \times 10 = - 70J$
即摩擦力对物体做负功。
4. 动能定理:合外力对物体的总功等于物体动能的增量。
由于推力对物体做的功为正值,而摩擦力对物体做的功为负值,所以物体的动能变化为:
$\Delta E_{k} = W_{推} - W_{f} = 160 - ( - 70) = 230J$
即物体的动能增加了230J。
答案:
1. 物体加速度为$a = 2m/s^{2}$;
2. 推力对物体所做的功为$W = 160J$;
3. 地面对物体的摩擦力对物体所做的功为$- 70J$;
4. 物体的动能变化为$\Delta E_{k} = 230J$。