每年必考ACT科学知识点:机械能守恒

ACT考试的科学作为一门重要学科,一直是中国学生的心头大患。由于中学阶段并没有接受系统地科学课程,而考试知识点涵盖广泛,使很多学生望而生畏。

在这里,ACT俱乐部提示初学者,适当地了解一些数理化生知识,对于ACT科学的考试将非常有用。

相信很多同学学习OG,用题海刷题,目的是想找出题目的规律。而规律的行程必然是知识点的堆砌。因此,抓住ACT科学考试的知识点才是重中之重。

接下来,ACT俱乐部携手考试培训中心顶上留园,为同学们分几期带来不同科目的知识点解析,希望同学们多加关注,并且与我们互动、反馈你的学习问题。

本期知识点:ACT科学——机械能守恒

机械能守恒不仅是ACT考试的重点内容,同时也是SAT 2物理,AP物理,IB物理的重点内容,换言之只要是涉美高的物理考试机械能守恒都是基础和重点。

概念解析:什么叫机械能?

机械能(Total Mechanical Energy TME)简而言之就是动能(Kinetic Energy KE)和势能(Potential Energy PE)的总称。我们可以把一个物体的即TME=KE+PE,同学们在考试的时候看到TME这几个单词,这道题就一定是机械能守恒的题。

动能是一个物体做机械运动所具有的能量,它的表达式是

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动能

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ACT科学知识点 动能

势能Potential Energy(PE)是储存在物体当中的潜在能量,分为重力势能(mgh )和弹性势能

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势能

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ACT科学知识点 势能

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ACT科学知识点 动能

机械能守恒(Conservation of TME)

机械能守恒所要求的情况非常苛刻,必须要是无摩擦无空气阻力的情况下(也就是frictionless),也只有在这种情况下机械能才守恒,换句话说机械能会在动能和势能之间相互转化,而不会有损失。

ACT科学与机械能考察的背景主要有几种:斜坡运动,圆周运动,钟摆运动,弹簧运动,这几种运动在理想情况下机械能是守恒的。

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斜坡运动

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摇摆运动

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弹簧运动

真题演练

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ACT考试真题 1

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ACT考试真题 2

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ACT考试真题 3

这道题一看到是TME又看到斜坡和圆周运动,根据我们已有的知识我们连文章都不用读,直接做题。

第30题,选J

问如果要求U点和Z点的TME,需要求什么,我们根据图,可知U,Z在水平面重力势能为0,只有动能,且m已知,所以知道速度即可求出TME。

第31题,选D

为什么实验1要真空(Vacuum)回想我们说的机械能守恒条件。

第32题,选H

对于实验1,假如我一开始给他一个初速度,则根据KE的表达式,,到达T点动能增加,且高度不变,重力势能不变,所以机械总能增加。

第33题,选D

当速度减少,空气阻力减少(常识),它问哪里空气阻力最小,就是哪里速度最小。

第34题,选G

根据机械能守恒。

第35题,选A

从U到X速度越来越小,根据动能公式,动能越来越小。

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