高中物理中与热量相关的公式有:
1. 热量Q=比热容C质量M温度变化ΔT;
2. 内能增量ΔU=热量Q;
3. 能量守恒定律:做功改变物体的热力学能W+热传递Q=物体的机械能E+热力学能ΔU。
以上公式适用于计算热量、内能改变、以及做功和热传递对物体内能的影响。请注意,以上公式中的符号和单位要正确使用。
题目:一个质量为5kg的物体,在光滑的水平面上受到两个大小不同但相等的共点力的作用,两个力的方向相互垂直,一个力的大小为10N,另一个力的大小为8N。求:
1. 这两个力的合力大小和方向;
2. 如果物体从静止开始,以5m/s²的加速度向右运动,经过5s,物体增加的内能是多少?
解答:
1. 根据平行四边形法则,这两个力的合力大小为F=√(10^2+8^2)=10√2N,方向与这两个力的角平分线方向相同。
2. 在5s内,物体的位移为s=at^2/2=55^2/2=62.5m。由于这个过程中物体只受到重力、支持力和合力(即上述的力)的作用,因此合力的冲量等于动量的变化,即I=ΔP=mΔv=562.5=312.5N·s。根据动能定理,合力的功等于物体增加的内能,即W=ΔE=FS=312.562.5=20031J。
因此,物体在5s内增加的内能为20031J。
这个例子综合运用了牛顿运动定律、动能定理和热量公式来求解问题,可以帮助高中学生更好地理解和掌握这些知识。