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初中物理2014山東高三模擬物理考點(diǎn)

更新時(shí)間:2024-08-28 文章作者: 信息來源: 閱讀次數(shù):

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相關(guān)例題:

題目:WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

一質(zhì)量為m的小球從高為H處自由下落,進(jìn)入一豎直放置的半徑為R的圓柱形容器中,容器內(nèi)充滿密度為p的液體,已知小球在容器中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力大小恒為f,求小球在容器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

答案:WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1. 小球自由下落時(shí),根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律,可求得小球到達(dá)容器底部的速度。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2. 小球在容器中受到重力、阻力和支持力三個(gè)力的作用,根據(jù)牛頓第二定律可求得小球在容器中運(yùn)動(dòng)的加速度。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3. 根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律和牛頓第二定律,可求得小球在容器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

解題過程:WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

1. 小球自由下落時(shí),根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

H = 1/2gt^2 (1)WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

其中g(shù)為重力加速度。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

解得t = sqrt(2H/g)WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

2. 當(dāng)小球進(jìn)入容器后,受到重力、阻力和支持力三個(gè)力的作用,設(shè)小球受到的合力為F,則有:WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

F = mg - f - psinθ (2)WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

其中θ為液體對(duì)小球的傾斜角度。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

根據(jù)牛頓第二定律有F = ma,其中a為小球在容器中運(yùn)動(dòng)的加速度。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

解得a = sqrt(F^2 - m^2g^2)/m - f/m = sqrt(p(g^2 - sinθ)) - gWhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

3. 根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律有:WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

H + R = 1/2at^2 (3)WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

其中t為小球在容器中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

將(1)式和(2)式代入(3)式可得:WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

t = sqrt((gH + Rp)/g^2 - 2Rp/g + Rsinθ) + sqrt((gH + Rp)/g^2 - 2Rp/g)WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

其中第一個(gè)sqrt表示的是阻力f的存在使得時(shí)間變長(zhǎng)的情況,而第二個(gè)sqrt表示的是阻力f不存在的情況。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))

注意:本題需要求解的是時(shí)間,因此需要將時(shí)間作為最終答案輸出。同時(shí)需要注意阻力的存在可能會(huì)使得時(shí)間變長(zhǎng),因此需要將這個(gè)因素考慮進(jìn)去。WhX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))


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