高三物理應用力學主要包括以下內容:
1. 牛頓三大運動定律:描述了不同運動狀態下物體的規律,如宏觀低速運動、碰撞、爆炸等。
2. 胡克定律:描述了彈簧或彈性繩等彈性物體的變形規律,以及與外力之間的關系,常用于解決有關彈簧或彈性繩的拉伸、壓縮等問題。
3. 動量守恒定律:描述了系統在某一方向上不受外力或所受外力之和為零時,該方向上動量的變化量保持不變。常用于解決碰撞、反沖、爆炸等問題。
4. 能量守恒定律:描述了系統在某一過程中能量轉換和轉移的規律,是解決能量轉化和轉移問題的基本依據。
5. 萬有引力定律:描述了天體之間引力作用的基本規律,是解決天體運動問題的基本理論。
6. 彈性碰撞:一種具有完全彈性相互作用的物體之間的碰撞,遵循動量守恒和能量守恒定律。
7. 非彈性碰撞:一種非完全彈性相互作用的物體之間的碰撞,遵循動量守恒定律,但機械能有損失,其結果可能使總動能增加或減少。
這些是力學在高三物理中的應用的一些主要內容,它們在各種題目和考試中都有出現。通過理解和應用這些知識,學生可以更好地解決有關物理力學的問題。
題目:一個質量為5kg的物體,在水平地面上受到一個大小為20N的水平外力作用,沿著與水平面成30度角的方向運動了10m。求:
1.物體的加速度大小;
2.物體受到的阻力大小;
3.如果阻力大小不變,物體在停止運動前已經運動了多少米?
【分析】
$F_{合} = ma$
其中,$F_{合}$是合力,$a$是加速度,$m$是物體的質量。
$x = v_{0}t + \frac{1}{2}at^{2}$
其中,$x$是位移,$v_{0}$是初速度(這里假設物體在開始運動時速度為零),$t$是時間。
阻力 = F × cosθ
其中,$F$是阻力的大小,θ是物體與水平面的夾角。
【解答】
1. 根據題目中的信息,物體的加速度為:
$a = \frac{F_{合}}{m} = \frac{F \cdot \cos\theta - f}{m}$
其中,$F$是水平外力的大小,$f$是阻力的大小。將已知量代入方程,得到:
$a = \frac{20 \times \cos 30^{\circ} - 20 \times 0.6}{5} = 4m/s^{2}$
2. 根據運動學公式,物體在水平面上的位移為:
$x = v_{0}t + \frac{1}{2}at^{2}$
其中,$v_{0} = 0$(因為物體在開始運動時速度為零),代入已知量得到:
$x = 10m$
3. 根據阻力的大小和方向不變的條件,物體在停止運動前已經運動的距離等于物體在水平面上的位移減去物體在阻力作用下的位移。根據題目中的信息,物體在阻力作用下的位移為:
$x_{f} = \frac{f}{\cos\theta} \cdot t = \frac{20 \times 0.6}{cos30^{\circ}} \times 10m = 6m$
所以物體在停止運動前已經運動的距離為:
$x_{total} = x - x_{f} = 10m - 6m = 4m$。