高考物理动能定理有以下内容:
所有的匀变速直线运动。
所有曲线运动。
只有重力做功的情况下的抛体运动。
碰撞。
完全非弹性碰撞。
子弹打木块模型。
弹簧类模型。
连接体问题中明确告诉你系统内物体能量转化关系。
以上就是高考物理动能定理的主要内容,希望对你有所帮助。
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度角斜向上的拉力作用,物体在拉力作用下移动了10m的距离。求物体在这个过程中所受合外力对物体做的功。
解析:
首先,我们需要根据题意列出物体的受力情况和运动情况。物体受到拉力、重力、支持力和摩擦力四个力的作用,其中拉力大小为20N,方向与地面成30度角斜向上。物体在拉力作用下移动了10m的距离,因此可以确定物体的运动轨迹为直线运动。
根据动能定理,合外力对物体做的功等于物体动能的增量。因此,我们需要求出物体在运动过程中各个力的做功情况,再求和得到合外力所做的功。
合外力做的功 = 动能的增量 = 拉力做的功 - 重力做的功 - 支持力做的功 - 摩擦力做的功
接下来,我们需要分别求出各个力所做的功:
1. 拉力做的功:$W_{拉} = F \cdot s \cdot \cos 30^{\circ} = 20 \times 10 \times \cos 30^{\circ} = 17.32J$
2. 重力做的功:$W_{重} = mgh = 5 \times 10 \times 10 = 500J$
3. 支持力做的功:由于支持力与位移垂直,因此支持力不做功,即$W_{支} = 0$
4. 摩擦力做的功:由于物体在运动过程中受到的摩擦力未知,因此无法直接求出摩擦力做的功。但是根据动能定理,物体在运动过程中受到的合外力所做的功等于物体动能的增量,因此可以求出摩擦力的平均值,再乘以位移得到摩擦力做的功。
根据题意,物体受到的摩擦力可能为滑动摩擦力和滚动摩擦力两种情况。假设物体受到的是滑动摩擦力,则根据滑动摩擦力的公式可得:$f = \mu N = \mu(mg - F \cdot \sin 30^{\circ})$其中μ为摩擦系数,N为物体与地面的正压力。由于物体受到的支持力为mg,拉力与重力的合力为F \sin{30^{\circ} = 10\sqrt{2}N},因此可得正压力N = mg + F \sin{30^{\circ} = 60N}。代入滑动摩擦力的公式可得摩擦系数μ = 0.2。因此,物体受到的滑动摩擦力为$f = 6\sqrt{2}N$。根据动能定理可得:$W_{摩} = - f \cdot s = - (6\sqrt{2} \times 10)J = - 6\sqrt{2} \times 10J$
综上所述,物体在这个过程中所受合外力对物体做的功为:$W_{合} = W_{拉} - W_{重} - W_{支} - W_{摩} = 17.32J - 500J - 0 - (6\sqrt{2} \times 10J) = - 486.7J$
所以,物体在这个过程中所受合外力对物体做的功为-486.7J。