泸科版高二物理选修3-5包含以下几个章节:
碰撞规律及应用。
原子核的组成。
放射性同位素和射线。
核力与结合能。
原子核的衰变。
粒子与核式模型。
以上内容仅供参考,可以咨询教材编辑人员或学校老师,获取更准确的信息。
【例题】一个质量为$m$的小球,从高度为$H$的斜面顶端自由下滑,斜面长为L,与水平面平滑连接。不计空气阻力,小球滑到斜面底端时,速度大小为$v_{1}$,然后进入水平面,在水平面上运动时,受到一个大小为$F$、方向与水平面成$\theta$角的恒力作用。求小球在水平面上能滑行的最远距离。
分析:
1. 小球在斜面上运动时,只受重力作用,满足动量守恒定律。
2. 小球进入水平面后,受到恒力作用,需要分析其运动过程,判断是否满足动量守恒定律。
解:
1. 小球在斜面上运动时,满足:$mv_{1} = m\frac{v_{1}}{cos\theta} = mv_{2}$
得:$v_{2} = v_{1}\cos\theta$
2. 小球进入水平面后,受到恒力作用,其运动过程可以分为两个阶段:
a. 加速阶段:由牛顿第二定律可得:$F - mg\sin\theta = ma$
得:$a = \frac{F - mg\sin\theta}{m}$
由运动学公式可得:$L = \frac{v_{2}^{2}}{2a}$
得:$L = \frac{v_{2}^{2}}{2(F - mg\sin\theta)}$
b. 减速阶段:由动量定理可得:$- Ft = 0 - mv_{2}$
得:$t = \frac{mv_{2}}{F}$
减速阶段的位移为:$x = v_{2}t - \frac{1}{2}at^{2}$
得:$x = \frac{mv_{2}^{3}}{2F} - \frac{mv_{2}^{2}}{F}$
当小球速度减为零时,其滑行的最远距离为:$s = x + L = \frac{mv_{2}^{3}}{2F} - \frac{mv_{2}^{2}}{F} + L$
答:小球在水平面上能滑行的最远距离为$\frac{mv_{2}^{3}}{2F} - \frac{mv_{2}^{2}}{F} + L$。