高考物理轉(zhuǎn)化為力學(xué)的內(nèi)容主要包括以下幾部分:
運(yùn)動學(xué)。這部分內(nèi)容主要考察位移、速度、加速度等基本概念,以及它們之間的定量計算。
動力學(xué)。動力學(xué)包括牛頓運(yùn)動定律,動量定理,動能定理,機(jī)械能守恒定律等等。其中牛頓運(yùn)動定律是基礎(chǔ),動量定理,動能定理是常用基本規(guī)律。
振動和波。這部分內(nèi)容主要考察振動和波的基本概念以及基本方程。
機(jī)械振動和簡諧運(yùn)動。這部分內(nèi)容主要考察簡諧運(yùn)動的基本概念和運(yùn)動規(guī)律。
碰撞和反沖。這部分內(nèi)容主要考察碰撞和反沖的基本規(guī)律和運(yùn)動方程。
圓周運(yùn)動。圓周運(yùn)動是高考物理中常見的一種運(yùn)動形式,包括勻速圓周運(yùn)動和離心現(xiàn)象等。
這些內(nèi)容是高考物理轉(zhuǎn)化為力學(xué)的主要部分,需要考生在學(xué)習(xí)過程中深入理解和掌握。同時,還需要注意相關(guān)概念的應(yīng)用條件和適用范圍,避免在解題過程中出現(xiàn)錯誤。
題目:一質(zhì)量為 m 的小車靜止在光滑的水平面上,小車上有一質(zhì)量為 m/3 的小球,現(xiàn)用一水平外力 F 拉小車,使小球與小車一起以相同的加速度 a 做勻加速運(yùn)動。求:
1. 小球與小車之間的摩擦因數(shù);
2. 小球與小車相對靜止時的速度;
3. 小球與小車之間的相互作用時間。
解答:
1. 根據(jù)牛頓第二定律,小車和小球組成的系統(tǒng)受到的合外力為 F,加速度為 a,則有:
F = (m + m/3)a
根據(jù)摩擦力產(chǎn)生的條件,小球與小車之間的摩擦力為 f,則有:
f = μF = μ(m + m/3)a
解得:μ = F/(4a)
2. 當(dāng)小球與小車相對靜止時,它們的速度相同,設(shè)為 v。根據(jù)動量守恒定律,有:
mv = (m + m/3)v'
其中 v' 表示相對靜止時的速度。由于小車和小球的質(zhì)量相等,所以 v' = v。
3. 小球與小車之間的相互作用力為 F',作用時間為 t。根據(jù)動量定理,有:
F't = (m + m/3)(a - a')
其中 a' 表示相對靜止后的加速度。由于小車和小球的質(zhì)量相等,所以 a' = a。代入數(shù)據(jù)解得:
F't = 2ma
解得相互作用力 F' = 2ma/t。由于小球在水平方向上只受到這個力的作用,所以這個力對小球做功,使小球獲得動能。這個動能為:
W = F't^2/2m = 2ma^2t^2/(2m) = at^2
當(dāng)小球與小車相對靜止時,它們的總動能等于這個動能。根據(jù)動能定理,有:
W = (mv)^2/2(m + m/3) = mv^2/(2 + 1/3)m
解得:v = at。代入數(shù)據(jù)解得相互作用時間 t = √(3a/F)。
希望這個例題對你有所幫助!