高三物理黃金代換公式有以下兩個:
1. $R^{3}=r^{3}+(L^{2}/M)r^{2}+(L^{3}/M)L^{2}$,此為球殼與球殼外各點處萬有引力做功與該點勢能的關系公式。
2. $F=GMm/r^{2}=Gρ(4/3)πr^{3}$,此為球體在球外某處與球心處萬有引力大小關系公式,其中M為球體質(zhì)量,m為物體質(zhì)量,r為球體半徑,ρ為球體密度。
以上就是高三物理中常用的兩個黃金代換公式,通過這些公式可以更方便地解決相關問題。
題目:一個質(zhì)量為$M$的物體,被一個大小未知的力$F$作用在半徑為$R$的圓周上,求物體受到的力矩。
解析:
首先,根據(jù)黃金代換公式,我們可以得到物體受到的力矩為:
M = F × R√[3(M/P)]
其中,M表示力矩,F(xiàn)表示作用在物體上的力,R表示物體的半徑,P表示物體的密度。
為了求解這個力矩,我們需要知道物體的質(zhì)量和密度。假設物體的質(zhì)量為$M$,密度為$P$,那么根據(jù)密度公式,我們可以得到物體的質(zhì)量為:
M = P × V
其中,V表示物體的體積。由于物體是一個球體,所以它的體積可以通過球體體積公式求得:
V = (4/3)πR^3
將這個體積公式代入到質(zhì)量公式中,得到:
M = (4/3)πR^3 × P
接下來,我們需要知道作用在物體上的力的大小和方向。假設作用在物體上的力為$F$,方向與圓周的切線方向垂直,那么根據(jù)力矩公式,我們可以得到物體受到的力矩為:
M = F × R√[3(M/P)] = F × R√[3((4/3)πR^3 × P)]
為了簡化計算,我們可以將密度$P$和半徑$R$代入到公式中,得到:
M = F × R√[3(M/P)] = F × R√[3(4πR^3/3)]
最后,我們得到了物體受到的力矩為:$F \times R \times \sqrt[3]{4\pi R^3}$。這個力矩的方向與圓周的切線方向垂直。
答案:物體受到的力矩為$F \times R \times \sqrt[3]{4\pi R^3}$。這個力矩的方向與圓周的切線方向垂直。