高中物理功能关系主要包括以下三个方面:
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)相互转化,但机械能的总量保持不变,这就是机械能守恒定律。
2. 动量守恒:动量守恒定律是物理学中的一条基本定律,表示为:物体相互间的动量在相互作用过中不变。其包括:完全弹性碰撞、非弹性碰撞和完全非弹性碰撞等几种情况。
3. 总功能等于各力做功之和:功是能量转化的量度,有多少外力对物体做功,物体的能量就转化了多少。
以上就是高中物理中的一些主要功能关系,它们在解决物理问题时非常重要。
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,从静止开始运动,物体与地面间的动摩擦因数为0.2。求:
(1)物体的加速度大小;
(2)物体在运动过程中受到的滑动摩擦力大小;
(3)物体在5s内的位移大小。
分析:
(1)根据牛顿第二定律,物体受到的合力为:F合 = F - μmg = 20 - 0.2 × 5 × 10 × 9.8 = 4.8N
根据牛顿第二定律,物体的加速度为:a = F合/m = 4.8/5 = 0.96m/s²
(2)物体在运动过程中受到的滑动摩擦力大小为:f = μmg = 0.2 × 5 × 10 = 10N
(3)物体在5s内的位移大小为:s = (1/2)at² = (1/2) × 0.96 × 5² = 12m
答案:
(1)物体的加速度大小为0.96m/s²;
(2)物体在运动过程中受到的滑动摩擦力大小为10N;
(3)物体在5s内的位移大小为12m。