以下是一些高三物理能量转换题的例子:
1. 一辆小车在光滑水平面上受到两个水平方向的大小相等力的作用做匀速直线运动,其中一个力突然消失,小车的运动速度将怎样变化?
2. 质量为2kg的物体在水平面上受到一个沿水平方向的拉力,物体由静止开始运动,拉力恒为20N,经过5s速度变为10m/s,求拉力做的功和合力的功。
3. 质量为5kg的物体在水平面上受到一个大小为20N的水平恒力作用下由静止开始运动,已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,求拉力在前5s内做的功和合力的功。
4. 一辆质量为500kg的汽车在平直公路上行驶,发动机的额定功率为80kW,当汽车受到的阻力为车重的0.1倍(g取10m/s²),求:
(1)汽车在额定功率下所能达到的最大速度;
(2)若汽车保持此时的功率不变,从静止开始经过12m的距离达到最大速度,求此过程所需时间。
这些题目都涉及到能量的转换和利用,需要运用高中物理知识进行解答。
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,物体向右移动了5m,求此过程中物体所受重力做的功和外力做的功。
解答:
重力做功:$W_{G} = - mg \cdot x = - 5 \times 10 \times 5 = - 250J$,表示物体在重力的方向上移动了-250J的功。
外力做功:$W_{F} = F \cdot x = 20 \times 5 = 100J$,表示物体在水平外力的方向上移动了100J的功。
总结:此过程中物体所受重力做了-250J的负功,外力做了100J的正功。