高三物理學(xué)科公式匯總?cè)缦拢ú糠郑?span style="display:none">EdX物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
平均速度:v=s/t。
動(dòng)量守恒定律:m1v1+m2v2=m1'v1'+m2'v2',其中v和v'表示兩個(gè)速度,m和m'表示兩個(gè)物體的質(zhì)量。
機(jī)械能守恒定律:E1(動(dòng)能)+E2(勢(shì)能)=E3(機(jī)械能)。
動(dòng)量定理:Ft=△p,其中△p為沖量,F(xiàn)為力,t為時(shí)間。
此外,還有牛頓第二定律、萬有引力定律、庫(kù)倫定律、動(dòng)能定理等公式。請(qǐng)注意,這并非全部公式,且由于篇幅限制,這里不提供詳細(xì)公式。如需詳細(xì)公式,可以到學(xué)校老師那里獲取,或者在網(wǎng)上搜索相關(guān)資料。
問題:一質(zhì)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(jì)空氣阻力,落地時(shí)的速度大小為 v。求小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到的地面的平均沖力。
解析:
小球在運(yùn)動(dòng)過程中受到的重力 mg 和地面的平均沖力 F。
根據(jù)機(jī)械能守恒定律,有:
初始機(jī)械能:E1 = 1/2mv02
末了機(jī)械能:E2 = 1/2mv2 + mgh
由于初始機(jī)械能和末了機(jī)械能相等,所以有:
1/2mv02 = 1/2mv2 + mgh
又因?yàn)?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(jù)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(yùn)動(dòng)過程中受到的地面的平均沖力大小為 (m2g2v202 - m2v22) / (4gH) - mg。這個(gè)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(gè)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(dòng)量定理的應(yīng)用,需要同學(xué)們能夠理解動(dòng)量定理的基本原理,并能夠根據(jù)題目中的條件靈活運(yùn)用。