高中物理机械能包括:
1. 动能:物体由于运动而具有的能量。
2. 重力势能:物体由于被举高而具有的能量。
3. 弹性势能:物体由于发生形变而具有的能量。
此外,机械能是动能与势能的总和。在机械运动中,物体具有的动能和势能可以互相转化。
以上内容仅供参考,建议查阅高中物理教材或咨询高中物理老师,以获取更全面和准确的机械能知识。
题目:质量为 m 的小球从高为 H 的地方自由落下,与地面发生完全非弹性碰撞,碰撞时间极短,求碰撞后小球的机械能损失。
【分析】
小球从高为H处自由落下,在重力和空气阻力的作用下,小球做自由落体运动。当小球与地面碰撞时,由于时间极短,可以认为重力不变,而空气阻力不变。碰撞后小球反弹上升,由于地面是光滑的,所以小球在碰撞后瞬间速度大小不变,但方向与碰撞前相反。
【解答】
设小球从高为H处自由落下,与地面发生完全非弹性碰撞后反弹上升的高度为h。根据机械能守恒定律,可得到碰撞前后的动能表达式:
碰撞前:E_{k1} = \frac{1}{2}mv^{2} = mgh
碰撞后:E_{k2} = 0
由于碰撞是完全非弹性的,所以有:
\Delta E_{k} = E_{k2} - E_{k1} = - mgh
由于空气阻力不计,所以空气阻力对小球不做功,因此机械能的损失等于重力对小球做的功。根据能量守恒定律,重力对小球做的功等于小球的重力势能的减少量和小球动能的增加量之和。因此有:
\Delta E_{p} = \Delta E_{k} = mgh
【答案】
碰撞后小球的机械能损失为mgh。