高考物理动能定理有以下内容:
所有的匀变速直线运动。
所有的曲线运动和某些非匀变速直线运动(如平抛运动)。
功和功率的问题都可以通过动能定理来解决。
动能定理可以用来求速度、求时间,也可以用来求距离。
需要注意的是,动能定理适用于宏观、低速物体,对于微观、高速物体,需要用相对论动能定理。
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的合外力对物体做的功。
解析:
首先,我们需要根据题意画出受力分析图,并确定各个力对物体所做的功。
已知拉力的大小为:20N,与水平方向的夹角为:30度,方向与位移的方向垂直,所以拉力对物体做的功为:
$W_F = F \cos 30^{\circ} \times s = 20 \times \frac{\sqrt{3}}{2} \times 10 = 10\sqrt{3}J$
已知重力的大小为:50N,方向竖直向下,所以重力对物体做的功为:
$W_G = mgh = 5 \times 10 \times 5 = 250J$
物体在运动过程中还受到摩擦力的作用,但题目中没有给出摩擦力的大小和方向,所以无法计算摩擦力对物体所做的功。
合外力对物体所做的功等于各个力对物体所做功的代数和,所以合外力对物体所做的功为:
$W = W_F + W_G = 10\sqrt{3} + 250$
答案:合外力对物体所做的功为:260焦耳。
这个例题展示了动能定理在求解合外力做功时的应用,通过分析各个力对物体的做功情况,可以轻松地求出合外力对物体所做的功。