高考物理二級公式較多,舉例如下:
動量:p=mv
動量守恒定律:m1v1+m2v2=m1a1+m2a2
力的沖量:I=Ft
動量定理:Ft=mv′?mv=p′?p(動量變化)
曲線運動:R=(2πK)1/2
萬有引力:F=G(Mm)/r2
電場強度:E=F/q
電勢差:Uab=φa-φb
電阻定律:R=ρL/S
此外,還有動能定理、電容器的動態變化問題、法拉第電磁感應定律等二級公式。
上述信息僅供參考,具體可參考官方發布的信息。
題目:一個質量為 m 的小球,在距離地面高度為 H 的位置,以初速度 v_0 拋出。假設小球受到的空氣阻力大小恒為 f,求小球落地時的速度大小 v。
解析:
這個問題的關鍵是要考慮到空氣阻力對小球運動的影響。我們可以使用動能定理來求解這個問題。
首先,小球在空中運動的過程中,受到重力和空氣阻力兩個力的作用。根據牛頓第二定律,我們可以得到這兩個力的表達式:
F_{G} = mg
F_{f} = -km
其中,k 是空氣阻力系數,與空氣密度、小球截面積等因素有關。
接下來,我們需要使用動能定理來求解小球落地時的速度大小 v。動能定理可以表示為:
F_{合} \Delta x = \Delta KE
其中,F_{合} 是合外力對小球做的功,\Delta x 是小球的位移,Δ KE 是小球的動能變化量。
在這個問題中,小球的位移是從高度 H 到地面,所以 \Delta x = H。小球的動能變化量等于小球落地時的速度變化量乘以阻力對小球做的功。由于阻力對小球做的功與路徑有關,所以我們需要使用積分來求解這個變化量。
1. 寫出小球的初始動能 E_{K0} 和末動能 E_{K}。
2. 使用積分求出阻力對小球做的功 W_{f}。
3. 使用動能定理求解小球落地時的速度大小 v。
例題解答:
解:根據題意,小球的初始動能 E_{K0} = \frac{1}{2}mv_{0}^{2}。
空氣阻力對小球做的功 W_{f} = -km \Delta x = -km(H) = -kmH。
根據動能定理,我們有 W_{G} + W_{f} = \Delta KE。其中,W_{G} = mgh = mgH。所以有 mgh + ( - kmH) = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{0}^{2}。解得 v = \sqrt{v_{0}^{2} + 2fH}。
這個結果告訴我們,小球落地時的速度大小 v 是一個與初始速度 v_{0}、空氣阻力系數 k、空氣密度、小球截面積等因素有關的綜合結果。當這些因素發生變化時,小球落地時的速度大小也會隨之變化。