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初中物理高考物理求導考點

更新時間:2024-09-08 文章作者: 信息來源: 閱讀次數:

高考物理求導的知識點包括:Ly0物理好資源網(原物理ok網)

1. 速度v、加速度a、力F、動量p、沖量I、功W、能量(動能定理和功能原理)等的導數是什么。Ly0物理好資源網(原物理ok網)

2. 速度的導數就是加速度(勻加速直線運動的加速度恒定),力是動量的導數(F=dP/dt),能量是動能的變化量是導數的積分,功能原理也是一個積分式,其導式為W=dP=d(mv)=v·d(m)+m·dv。Ly0物理好資源網(原物理ok網)

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相關例題:

題目:一個物體在空氣中運動時受到的阻力與其速度的平方成正比,即$f = kv^{2}$,其中$k$為比例系數。求這個物體的運動方程(速度隨時間的變化關系)。Ly0物理好資源網(原物理ok網)

解:Ly0物理好資源網(原物理ok網)

假設物體的質量為$m$,則物體在受到阻力后的運動方程為:Ly0物理好資源網(原物理ok網)

$\frac{dv}{dt} = - kv^{2}$Ly0物理好資源網(原物理ok網)

這是一個二階常微分方程,我們可以通過求導來簡化它。Ly0物理好資源網(原物理ok網)

首先對速度$v$求導:Ly0物理好資源網(原物理ok網)

$\frac{dv}{dt} = - 2kv$Ly0物理好資源網(原物理ok網)

接著對導數再求導:Ly0物理好資源網(原物理ok網)

$- 2k \cdot \frac{d(2kv)}{dt} = - 2k^{2}v$Ly0物理好資源網(原物理ok網)

化簡得:Ly0物理好資源網(原物理ok網)

$v = \frac{1}{k}\int_{0}^{t}e^{kt}dt$Ly0物理好資源網(原物理ok網)

這個積分可以使用牛頓-萊布尼茲公式進行求解。Ly0物理好資源網(原物理ok網)

解得:Ly0物理好資源網(原物理ok網)

$v = \frac{1}{k}\int_{0}^{t}e^{kt}dt = \frac{e^{kt}}{k} - \frac{1}{k}$Ly0物理好資源網(原物理ok網)

所以物體的運動方程為:Ly0物理好資源網(原物理ok網)

$v = \frac{e^{kt}}{k} - \frac{1}{k}$Ly0物理好資源網(原物理ok網)

這個方程表示物體在一段時間內,其速度與時間的關系。當物體開始運動時,速度為零,隨著時間的推移,物體受到空氣阻力的影響逐漸增大,速度逐漸減小。當阻力達到最大值時,物體將保持恒定的最大速度運動。Ly0物理好資源網(原物理ok網)

注意:以上解答僅適用于理想情況,即物體不受其他干擾因素影響,且空氣阻力與速度的關系已知。在實際應用中,可能需要根據具體情況對模型進行修正。Ly0物理好資源網(原物理ok網)


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