高三物理公式課外擴展訓練包括以下內容:
1. 動量守恒定律:這個定律適用于系統不受外力或所受的外力之和為零,或系統在某一方向不受外力或所受的外力之和為零,這個方向的系統內力遠大于外力時。
2. 重力勢能:物體在某個位置或某個時刻,由于受到重力作用而具有正值的能力。
3. 電場強度:用來表示電荷在電場中所受的力與電荷量的比值,電場強度與試探電荷無關,由電場本身決定。
4. 電容:是衡量電容器容納電荷本領的物理量,與極板間的電壓無關。
5. 牛頓運動定律應用:通過實例講解運用牛頓運動定律解決哪一類問題。
6. 動量定理應用:通過實例講解動量定理的解題步驟。
此外,還有萬有引力在天文學上的應用、帶電粒子在電場中的加速和偏轉、交變電流的有效值等。
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題目:高三物理公式擴展訓練:動量定理的應用
【問題描述】
在一場激烈的籃球比賽中,小明不小心將籃球砸向了場邊的觀眾席,籃球以一定的速度飛向一位觀眾,這位觀眾的頭部恰好與籃球發生了碰撞。為了評估觀眾的安全,我們需要知道籃球的動量以及碰撞后的速度。
【物理公式】
動量定理:Ft = Δp,其中F是沖量,t是時間,Δp是動量的變化。
mv1 = (mv2) + Ft
其中F是沖量,t是時間。
【擴展訓練】
mv1 = (mv2') + Ft = (m(v2'-v1)) + Ft
現在我們有兩個方程可以求解v2'和F。通過解這個方程組,我們可以得到F的大小和方向。如果F的大小足夠大,那么觀眾的安全就得到了保障。
【例題解答】
假設小明擊出的力量為50牛頓,時間為0.05秒,碰撞后籃球的速度變為原來的90%,即v2' = 0.9v1。代入上述方程中,我們得到:
$50 = (0.9 \times m \times v1) + 50 \times 0.05$
解這個方程得到:m = 0.5千克,v1 = 30米/秒。由于v2' = 27米/秒 < v1 = 30米/秒,所以觀眾的安全得到了保障。小明的力量足夠大,可以抵消部分碰撞的沖力。
【總結】
通過動量定理和擴展訓練,我們可以評估出小明擊出的力量是否足夠大,從而評估觀眾的安全。在實際應用中,我們需要根據實際情況選擇合適的參數進行計算。