高二物理機械能守恒有以下幾種情況:
1. 只有重力和彈簧彈力做功時,物體的動能和重力勢能相互轉化,而總的機械能保持不變。例如:自由落體運動,物體在只有重力作用下從靜止開始下落,由于只受重力,因此機械能守恒。
2. 除重力和彈簧彈力做功之外,還有其他力做功(一般不做分析),但其他力做正功或負功轉化為機械能,機械能也守恒。
3. 子彈射穿木塊模型:子彈射穿木塊后,子彈和木塊具有共同的速度,系統機械能守恒。
4. 相互作用的物體由于發生相互摩擦而使部分或全部機械能轉化為內能,這種轉化是普遍存在于各種能量的轉換過程中的。
以上就是高二物理機械能守恒的一些常見情況,具體問題還需要根據具體情境進行分析。
題目:一個質量為5kg的物體,在離地面10m高處被一個水平拋出。物體落地點與拋出點的水平距離為20m,取地面為參考平面,g取10m/s^2。求:
(1)物體被拋出時的動能和重力勢能;
(2)物體在空中運動過程中重力做的功和重力勢能的改變量;
(3)物體在空中運動過程中機械能的改變量。
解:
(1)物體被拋出時的動能為:
E_{k0} = \frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2} \times 5 \times 400J = 1000J
(2)物體在空中運動過程中重力做的功為:
W_{G} = mgh = 5 \times 10 \times 10J = 500J
(3)物體在空中運動過程中重力勢能的改變量為:
ΔE_{pG} = mgh_{終} - mgh_{初} = 5 \times 10 \times ( - 10)J = - 500J
由于物體在空中運動過程中除了重力做功外,沒有其他力做功,因此機械能的改變量等于重力做的功,即:
ΔE = W_{G} = - 500J
所以,物體在空中運動過程中機械能的改變量為-500J。
這個例子展示了如何使用機械能守恒定律來解決一個實際問題,其中涉及到了物體的平拋運動和重力勢能的改變量。通過這個例子,你可以更好地理解機械能守恒定律的應用和意義。