高中物理选修3-5的公式有:
1. 动量守恒定律:如果一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
2. 原子核式结构模型:忽略原子核自转的相对论效应,把原子看作是一个半径为r、质量为m的均匀球体,其中央放置一个质量为m\prime的质子。
此外,还有波尔理论、氢原子光谱波尔理论、核力等概念及公式。
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题目:一个质量为 m 的小球,在光滑的水平面上以初速度 v0 撞到墙上,与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短,求碰撞后小球的速度。
相关公式:动量守恒定律:$mv_{0} = (m + M)v$;能量守恒定律:$\frac{1}{2}mv_{0}^{2} = \frac{1}{2}(m + M)v^{2}$
解析:
$mv_{0} = (m + M)v$
其中,$M$为墙的质量,$v$为碰撞后小球的平均速度。
接下来,根据能量守恒定律,碰撞前后能量的变化量为零,即:
$\frac{1}{2}mv_{0}^{2} = \frac{1}{2}(m + M)v^{2}$
其中,$v_{0}$为小球碰撞前的速度,$v$为小球碰撞后的速度。
根据以上两个公式,可以求出小球碰撞后的速度$v$。
解:由动量守恒定律可得:$mv_{0} = (m + M)v$
由能量守恒定律可得:$\frac{1}{2}mv_{0}^{2} = \frac{1}{2}(m + M)v^{2}$
联立以上两式可得:$v = \frac{mv_{0}}{m + M}$
所以,小球碰撞后的速度为$\frac{mv_{0}}{m + M}$。
这道例题中,我们运用了动量守恒定律和能量守恒定律来求解小球碰撞后的速度,通过联立两个公式可以轻松求解。