- 物理机械能守恒高考
物理机械能守恒高考的考点主要包括:
1. 匀速直线运动的物体,机械能一定守恒;
2. 物体机械能守恒的条件是只有重力做功,这种情况下可以根据动能和势能的变化判断机械能是否守恒;
3. 一般情况下,物体可以受到除重力或弹簧的弹力以外的其他力,其他力做功可能会引起机械能的变化;
4. 一般情况下,动能和重力势能都可以相互转化,机械能的总量保持不变;
5. 机械能守恒也适用于物体在点电荷电场或匀强磁场中运动的情况;
6. 除了重力做功和弹簧的弹力做功以外,其他力做的总功为零,称为系统机械能守恒。
高考中可能会通过选择题或填空题的形式来考查机械能守恒的条件和应用,也可能在解答题中通过具体案例来考查机械能守恒定律的适用范围和应用。同时,考生还需要注意机械能守恒的条件和表达式的适用范围。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,从高度为 H 的光滑斜面顶端自由下滑到底端,斜面的高度为 h。求小球在下滑过程中机械能守恒吗?请列出详细的解答过程。
解答:
首先,我们需要知道小球在下滑过程中受到的重力作用,其大小为 mg。同时,由于斜面光滑,小球在下滑过程中没有受到其他外力的作用,因此小球在下滑过程中机械能守恒。
根据机械能守恒定律,小球在下滑过程中的机械能可以表示为:
E_{k} + E_{p} = 常数
其中 E_{k} 是动能,E_{p} 是重力势能。由于小球在下滑过程中只受重力作用,因此其动能 E_{k} 可以表示为:
E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}
其中 m 是小球的质量,v 是小球的速率。由于小球从斜面顶端自由下滑到底端,因此小球的速率 v 可以表示为:
v = \sqrt{\frac{2gH}{m}}
其中 g 是重力加速度。将 v 代入 E_{k} 的表达式中,得到:
E_{k} = \frac{mgH}{2}
接下来,我们需要求出小球在下滑过程中重力势能的减少量。由于小球从斜面顶端下滑到底端,因此其重力势能的减少量为:
ΔE_{p} = -mgh
其中 Δ 表示变化量。将 h 和 g 代入 ΔE_{p} 的表达式中,得到:
ΔE_{p} = -mg(H-h)
最后,将动能 E_{k} 和重力势能减少量 ΔE_{p} 的表达式代入机械能守恒定律的表达式中,得到:
\Delta(E_{k} + E_{p}) = 0 = \Delta E_{k} + \Delta E_{p} = mg(H-h) + \frac{mgH}{2}
由于上式成立,说明小球在下滑过程中机械能守恒。因此,答案为“小球在下滑过程中机械能守恒”。
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