高中物理必修常用公式有:
1. 速度:v=s/t
2. 加速度:a=f/m
3. 匀速圆周运动:ω(角速度)=Φ(圆心角的弧度)/t
4. 万有引力:F=G(Mm)/r^2
5. 动量定理:Ft=△p(力在时间上的累积效应)
6. 动量守恒定律:m1v1+m2v2=m1'v1'+m2'v2'
7. 机械能守恒定律:E1(动能)+E2(势能)=E3(机械能)
8. 机械能守恒定律:mgh=mv^2/2
9. 动量定理的微分形式:FΔt=Δp-常量
以上公式仅供参考,具体还需要根据高中物理教材来理解记忆。此外,高中物理学习还需要注重理解,多做习题,总结规律,提高自己的物理素养。
题目:一个质量为 m 的小球,在距地面 H 高处被一个弹簧拉着处于静止。现在将弹簧压缩到最短,并由静止释放,弹簧恢复原状后小球落地,不计空气阻力。
已知小球落地时速度大小为 v,求弹簧的劲度系数。
解析:
根据机械能守恒定律,小球下落过程中只有重力做功,所以小球的动能和重力势能相互转化。在地面处,小球的动能为:
E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}
小球在弹簧的作用下运动时,弹簧的弹力对小球做功,所以小球的动能也转化为弹簧的弹性势能。根据动能定理,小球下落过程中重力做的功等于弹簧的弹力做的功与小球动能的变化量之和。
W_{G} = W_{弹} + \Delta E_{k}
其中,W_{G}是小球克服重力做的功,W_{弹}是弹簧的弹力做的功,\Delta E_{k}是小球动能的改变量。由于小球落地时的速度大小为v,所以有:
mgH = kx^{2}/2 + \frac{1}{2}mv^{2}
k = \frac{mg(H - x)}{x^{2}} - \frac{mv^{2}}{x}
答案:弹簧的劲度系数k为:k = \frac{mg(H - x)}{x^{2}} - \frac{mv^{2}}{x}。这个表达式可以根据题目中的已知条件求解出x和v,再代入即可得到k的值。