高二物理机械能守恒有以下几种情况:
1. 只有重力和弹簧弹力做功时,物体的动能和重力势能相互转化,而总的机械能保持不变。例如:自由落体运动,物体在只有重力作用下从静止开始下落,由于只受重力,因此机械能守恒。
2. 除重力和弹簧弹力做功之外,还有其他力做功(一般不做分析),但其他力做正功或负功转化为机械能,机械能也守恒。
3. 子弹射穿木块模型:子弹射穿木块后,子弹和木块具有共同的速度,系统机械能守恒。
4. 相互作用的物体由于发生相互摩擦而使部分或全部机械能转化为内能,这种转化是普遍存在于各种能量的转换过程中的。
以上就是高二物理机械能守恒的一些常见情况,具体问题还需要根据具体情境进行分析。
题目:一个质量为5kg的物体,在离地面10m高处被一个水平抛出。物体落地点与抛出点的水平距离为20m,取地面为参考平面,g取10m/s^2。求:
(1)物体被抛出时的动能和重力势能;
(2)物体在空中运动过程中重力做的功和重力势能的改变量;
(3)物体在空中运动过程中机械能的改变量。
解:
(1)物体被抛出时的动能为:
E_{k0} = \frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2} \times 5 \times 400J = 1000J
(2)物体在空中运动过程中重力做的功为:
W_{G} = mgh = 5 \times 10 \times 10J = 500J
(3)物体在空中运动过程中重力势能的改变量为:
ΔE_{pG} = mgh_{终} - mgh_{初} = 5 \times 10 \times ( - 10)J = - 500J
由于物体在空中运动过程中除了重力做功外,没有其他力做功,因此机械能的改变量等于重力做的功,即:
ΔE = W_{G} = - 500J
所以,物体在空中运动过程中机械能的改变量为-500J。
这个例子展示了如何使用机械能守恒定律来解决一个实际问题,其中涉及到了物体的平抛运动和重力势能的改变量。通过这个例子,你可以更好地理解机械能守恒定律的应用和意义。