物理选修公式有以下几个:
1. **动量守恒定律**:动量守恒定律是物理学科的基本守恒定律之一,适用于系统在相互作用过程中的动量变化保持不变。表达式为:$p_{前} = p_{后}$。
2. **波尔的原子模型**:波尔的原子模型是量子力学中的一个重要模型,其中原子能级、辐射频率以及辐射方向等都与量子力学中的波函数相关联。
3. **麦克斯韦速度分布律**:麦克斯韦速度分布律是描述气体分子热运动速率与分子的种类(分子质量)和温度有关的速度分布的规律。
4. **德布罗意公式**:德布罗意公式是量子力学中的基本公式,它表明微观粒子不仅具有粒子性,还具有波动性,可以用波的方式进行描述。
5. **牛顿第二定律**:牛顿第二定律是力学的基本定律之一,表述为:物体加速度的大小与物体作用于它的外力成正比,加速度的方向与合外力的方向相同。表达式为:$F = m \cdot a$。
6. **动能定理**:动能定理是物理学科的基本定理之一,表述为:物体受到的外力做的总功等于物体动能的改变量。表达式为:$\Delta E_{k} = \sum F \cdot \Delta x$。
7. **电场强度**:电场强度是描述电场性质的物理量,其大小和方向与放入其中的电荷无关,而与电场本身有关。表达式为:$E = \frac{F}{q}$。
8. **电阻定律**:电阻定律是描述电阻与电阻材料和长度、横截面积之间关系的规律。表达式为:$R = \rho \cdot l / s$。
以上只是物理选修公式的一部分,建议查阅相关书籍或咨询老师,获取更多信息。
例题:一质量为 m 的小球,以初速度 v0 撞向置于光滑水平面上的静止木块,木块的质量为 2m。求碰撞后小球可能达到的最大速度。
解答:
首先,我们需要根据动量守恒定律列出碰撞前后的动量表达式:
m0v0 = m0v1 + 2mv2
其中,v1 是小球碰撞后的速度,v2 是木块碰撞后的速度。
由于碰撞是弹性碰撞,所以有能量守恒和机械能守恒,即:
(m0 + 2m)v^2 = m0v0^2 + 2m0v1^2 + 4m^2v^2
其中 v 是碰撞后小球的最终速度。
接下来,我们可以通过求解上述方程组来找到 v 的最大值。由于我们不知道 v1 和 v2 的具体值,所以需要使用数值方法求解上述方程组。
v = v - (m0v^2 - m0v0^2)/(m0 + 2m)
每次迭代后,我们都会检查是否满足能量和机械能守恒的条件,如果不满足则继续迭代。直到满足条件或迭代次数达到预设的最大值为止。
最终,我们得到了碰撞后小球的最终速度 v 的最大值。此时,v 的表达式为:
v = sqrt((m0 + 2m) / (m0 + m)) v0
这个表达式给出了碰撞后小球可能达到的最大速度。需要注意的是,这个最大速度并不是唯一的解,因为还有其他可能的碰撞路径和初始条件会导致不同的结果。但是这个解是最符合题目要求的解。