高三物理學科公式匯總如下(部分):
平均速度:v=s/t。
動量守恒定律:m1v1+m2v2=m1'v1'+m2'v2',其中v和v'表示兩個速度,m和m'表示兩個物體的質量。
機械能守恒定律:E1(動能)+E2(勢能)=E3(機械能)。
動量定理:Ft=△p,其中△p為沖量,F為力,t為時間。
此外,還有牛頓第二定律、萬有引力定律、庫倫定律、動能定理等公式。請注意,這并非全部公式,且由于篇幅限制,這里不提供詳細公式。如需詳細公式,可以到學校老師那里獲取,或者在網上搜索相關資料。
問題:一質量為 m 的小球,在距地面高為 H 的位置以初速度 v0 水平拋出,不計空氣阻力,落地時的速度大小為 v。求小球在運動過程中受到的地面的平均沖力。
解析:
小球在運動過程中受到的重力 mg 和地面的平均沖力 F。
根據機械能守恒定律,有:
初始機械能:E1 = 1/2mv02
末了機械能:E2 = 1/2mv2 + mgh
由于初始機械能和末了機械能相等,所以有:
1/2mv02 = 1/2mv2 + mgh
又因為 h = H + x,所以有:
1/2mv02 = 1/2mv2 + (mg+F)x
其中 x 是地面給小球的平均作用力作用在小球上的位移。
解得:F = (m2g2v202 - m2v22) / (4gH) - mg
根據牛頓第三定律,小球給地面的平均沖力為 F' = F。所以 F' = (m2g2v202 - m2v22) / (4gH) - mg。
答案:小球在運動過程中受到的地面的平均沖力大小為 (m2g2v202 - m2v22) / (4gH) - mg。這個力使得小球在地面上的位移增加了 h = H + x,其中 x 是地面給小球的平均作用力作用在小球上的位移。這個力的方向與重力方向相反,大小與重力大小相等。
這道例題主要考察了動量定理的應用,需要同學們能夠理解動量定理的基本原理,并能夠根據題目中的條件靈活運用。