高考物理公式推導(dǎo)有以下幾個(gè):
1. 勻變速直線運(yùn)動的位移與時(shí)間關(guān)系:s=v0t+1/2at2:這個(gè)公式可以由v-t圖像的面積得到,也可以根據(jù)位移等于速度乘以時(shí)間的公式推導(dǎo)得到。
2. 自由落體運(yùn)動的位移公式:h=1/2gt2:這個(gè)公式可以由高度等于初速度乘以時(shí)間再乘上1/2g得到,也可以根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移公式推導(dǎo)得到。
3. 動能定理:合外力做的功等于物體動能的變化:這個(gè)定理可以通過牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式推導(dǎo)得到,也可以直接根據(jù)動能和力的關(guān)系得到。
4. 機(jī)械能守恒定律:物體在只有重力做功的情況下,動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化,但機(jī)械能的總量保持不變。這個(gè)定律可以通過牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式推導(dǎo)得到。
5. 電阻定律:電阻R等于電阻率乘以長度除以橫截面積。這個(gè)定律可以通過歐姆定律推導(dǎo)得到。
以上只是部分高考物理公式的推導(dǎo)過程,建議查閱相關(guān)書籍或咨詢老師獲取更多信息。
問題:一個(gè)質(zhì)量為m的小球從高度為h處自由下落,與地面發(fā)生碰撞后以等高的速度反彈。假設(shè)地面光滑,求小球每次與地面碰撞后的速度。
解:根據(jù)動能定理,小球在與地面碰撞的過程中,只有重力做功,因此小球的動能變化應(yīng)該等于重力做的功。設(shè)小球與地面碰撞前后的速度分別為v1和v2,則有:
碰撞前:$E_{k1} = \frac{1}{2}mv_{1}^{2}$
碰撞后:$E_{k2} = \frac{1}{2}mv_{2}^{2}$
由于小球在碰撞前后高度相同,所以有:
$E_{k1} = - E_{k2}$
由此可以得到:
$v_{2}^{2} = v_{1}^{2} - 2gh$
由于小球反彈后速度方向與反彈前相同,所以有:
$v_{2} > 0$
將上述結(jié)果代入上式可得:
$v_{2} = \sqrt{v_{1}^{2} - 2gh}$
因此,小球每次與地面碰撞后的速度為反彈后的速度,即$\sqrt{v_{1}^{2} - 2gh}$。由于小球在碰撞過程中只受到重力的作用,因此重力做的功等于小球的動能變化量,即重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。通過應(yīng)用動能定理,我們可以方便地解決這類問題。