高考物理萬能公式包括動能定理,動量定理,機械能守恒定律,功能原理,速度位移公式,動能定理,動量定理,微積分等公式。
具體來說:
1. 動能定理:合力做功等于物體動能的變化。
2. 動量定理:動量的變化量等于物體所受外力的合力與時間的乘積。
3. 機械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物理系統(tǒng),動能和勢能可以相互轉化,而總的機械能保持不變。
4. 功能原理:在一個或者多個力作用下,物體沿著某一方向運動,若力所做的總功與物體動能的增加或重力勢能的減少相等,那么這個過程中除了有動能和重力勢能之外必然還有其它形式的能參與轉化。
5. 速度位移公式:v2 = v02 + 2ax,該公式可以用來求自由落體運動或者豎直上拋運動。
6. 動量定理在求解高考物理壓軸題時,常常和動能定理、動量、動量定理、圓周運動等知識結合起來使用。
7. 微積分在物理中的應用主要表現(xiàn)在速度、加速度、位移、功以及沖量等方面。
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例題:一個質量為 m 的小球,在距地面 H 高處被以初速度 v 水平拋出,小球落到地面的速度為 v1,小球從拋出點到落地點水平距離為 s,重力加速度為 g。求小球拋出時小球動能。
分析:要解決本題,需要應用動能定理,首先需要確定各個力做功的問題。小球在運動過程中只有重力做功,因此可以利用動能定理求解小球拋出時的動能。
解:小球在運動過程中只有重力做功,因此小球機械能守恒。選取拋出點為零勢能面,則拋出時的動能等于機械能。
選取拋出點為原點,豎直向下為y軸正方向,則根據(jù)機械能守恒定律得:
E_{k0} = E_{k} + mgh = \frac{1}{2}mv^{2} + mgh
其中,E_{k0}是小球拋出時的動能;E_{k}是小球落地時的動能;h是地面相對于拋出點的豎直高度;v是拋出時的速度;mg是重力加速度。
又因為落地時速度可以分解為水平分量和豎直分量,其中水平分量的速度為v1,則有:
v_{y} = \sqrt{v^{2} - v_{x}^{2}} = \sqrt{v^{2} - s^{2}/s^{2}}
落地時小球動能為:
E_{k} = \frac{1}{2}mv_{y}^{2} = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}m{v_{x}}^{2} = \frac{1}{2}mv^{2}\sqrt{1 + \frac{s^{2}}{v^{2}}}
所以,小球拋出時的動能為:E_{k0} = \frac{1}{2}mv^{2} + mgh + \frac{1}{2}mv_{x}^{2} = \frac{1}{2}mv^{2}\sqrt{1 + \frac{s^{2}}{v^{2}}} + mgh