在2017年的高考物理中,動(dòng)量相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)包括:
1. 動(dòng)量的定義:物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量。用公式表示為P=mv。
2. 動(dòng)量定理:動(dòng)量變化量等于合外力的沖量,即Ft = ΔP。
3. 動(dòng)量守恒定律:在沒(méi)有外力作用的情況下,所有參與相互作用物體的總動(dòng)量保持不變。
4. 碰撞:碰撞是一種非常常見(jiàn)的物理現(xiàn)象,包括彈性碰撞和完全非彈性碰撞。
5. 火箭發(fā)射:火箭升空利用動(dòng)量守恒原理,通過(guò)火箭攜帶燃料高速?lài)姵鰵怏w,利用噴出的氣體的反作用力升空。
6. 電磁感應(yīng)中的動(dòng)量問(wèn)題:在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體棒受到安培力作用時(shí),其動(dòng)量可能發(fā)生變化。
7. 碰撞問(wèn)題:兩小球發(fā)生彈性正碰,這是一個(gè)重要的考點(diǎn),需要理解并掌握。
請(qǐng)注意,高考物理的考點(diǎn)可能會(huì)根據(jù)考試大綱和歷年真題有所變化,因此建議參考最新的高考大綱和歷年真題以獲取最準(zhǔn)確的信息。
題目:一個(gè)質(zhì)量為$m$的小球,從高度為$H$的斜面頂端自由下滑,斜面長(zhǎng)為L(zhǎng)。已知斜面的摩擦系數(shù)為$\mu$,求小球滑到底端時(shí)的速度。
【相關(guān)公式】
1. 動(dòng)量定理:$Ft = \Delta p$,其中$F$為合外力,$t$為時(shí)間,$\Delta p$為動(dòng)量的變化。
2. 能量守恒定律:合外力做的總功等于物體動(dòng)能的變化。
【解題過(guò)程】
首先,根據(jù)能量守恒定律,小球在下滑過(guò)程中重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和摩擦力做的功。
設(shè)小球滑到底端時(shí)的速度為$v$,則有:
$mgH = \frac{1}{2}mv^{2} + \mu mgL$
接下來(lái),根據(jù)動(dòng)量定理,小球在下滑過(guò)程中受到重力、支持力和摩擦力的作用。其中重力做正功,支持力和摩擦力做負(fù)功。
設(shè)小球在下滑過(guò)程中受到的支持力和摩擦力的沖量為$P_{n}$和$P_{f}$,則有:
$P_{n} = - mgLsin\theta - \mu mgLcos\theta$
其中$\theta$為斜面的傾斜角度。
根據(jù)動(dòng)量定理,可得:
$\Delta p = mv - ( - P_{n}) = mv + mgLsin\theta + \mu mgLcos\theta$
將能量守恒定律中的公式代入動(dòng)量定理公式中,可得:
$\Delta p = \frac{mgH}{m} - \mu mgL = mv - mv = v(mgH - \mu mgL)$
所以,小球滑到底端時(shí)的速度為:
$v = \sqrt{\frac{2gH(1 - \mu)}{1 + \mu}}$
【答案】
小球滑到底端時(shí)的速度為$\sqrt{\frac{2gH(1 - \mu)}{1 + \mu}}$。