高三物理公式有較多,以下為您推薦一些重要的公式:
速度:v=s/t
加速度:a=F/m
合力:F合=F1+F2-F3……
動(dòng)量:p=mv
動(dòng)量守恒:p1=p2
勻速圓周運(yùn)動(dòng):F向=mω^2r或F向=m4π^2/T^2r
萬有引力定律:F引=Gm1m2/r^2
動(dòng)能定理:ΔE=W合
機(jī)械能守恒:E=E1+E2+E3……
此外,高三物理公式還包括動(dòng)能定理應(yīng)用、機(jī)械能守恒應(yīng)用、帶電粒子在電場中的運(yùn)動(dòng)、電磁感應(yīng)定律等。具體公式請參考教材或咨詢物理老師。
題目:一質(zhì)量為 m 的小球,以初速度 v0 撞向置于光滑水平面上的靜止木塊,木塊的質(zhì)量為 2m。求碰撞后小球可能彈回的速度范圍。
【分析】
1. 碰撞前小球的動(dòng)量為 mv0,方向與初速度方向相同。
2. 碰撞后小球可能彈回,也可能留在木塊中,因此需要分情況討論。
【公式】
1. 動(dòng)量守恒定律:$mv_{0} = mv_{1} + 2mv_{2}$
2. 小球可能彈回時(shí),能量關(guān)系:$\frac{1}{2}mv_{1}^{2} \geqslant \frac{1}{2}mv_{0}^{2}$
3. 小球留在木塊中時(shí),能量關(guān)系:$\frac{1}{2}mv_{2}^{2} \leqslant \frac{1}{2} \times 3m(v_{0})^{2}$
【解法】
設(shè)碰撞后小球的末速度為 v1,留在木塊中的速度為 v2,則有:
1. 若小球彈回,則有:$mv_{0} = mv_{1} + 2mv_{2}$
且滿足:$\frac{1}{2}mv_{1}^{2} \geqslant \frac{1}{2}mv_{0}^{2}$
解得:$v_{1} \geqslant \sqrt{\frac{v_{0}^{2}}{3}}$
2. 若小球留在木塊中,則有:$mv_{0} = mv_{1} + mv_{2}$
且滿足:$\frac{1}{2}mv_{2}^{2} \leqslant \frac{1}{2} \times 3m(v_{0})^{2}$
解得:$v_{2} \leqslant \sqrt{\frac{v_{0}^{2}}{6}}$
綜上,碰撞后小球可能彈回的速度范圍為:$\sqrt{\frac{v_{0}^{2}}{3}} \leqslant v_{1} \leqslant v_{0}$。
【答案】
本題主要考查了動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律的應(yīng)用,解題的關(guān)鍵是分情況討論碰撞后小球的末速度。根據(jù)動(dòng)量守恒定律和能量關(guān)系式求解即可。