天津卷高考物理公式如下:
1. 牛顿第一运动定律,也叫惯性定律:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态。
2. 动量定理:物体动量变化量的大小跟作用力成正比,跟时间的平方成反比。
3. 牛顿第二定律:物体的加速度跟物体所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同。
4. 动量守恒定律:相互作用的物体,如果不受外力,或所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。
此外,还有动能定理、机械能守恒定律、万有引力定律、库仑定律、法拉第电磁感应定律等公式。
请注意,这只是一部分公式,可能无法覆盖所有内容。建议查看官方发布的最新高考大纲,或者咨询高三物理老师,以获取更全面的信息。
题目:
【问题】一质量为 $m$ 的小球,从高度为 $h$ 的光滑斜面顶端自由下滑到底端,斜面的高度为 $H$。求小球在下滑过程中重力势能和动能的转化关系。
【分析】
小球在下滑过程中,受到重力的作用,重力势能转化为动能。根据能量守恒定律,小球下滑过程中重力势能减少,动能增加。
具体来说,小球在下滑过程中,高度从 $H$ 降低到 $h$,重力势能减少了 $\Delta E_{p1} = mgH$。同时,小球的速度增加,动能增加了 $\Delta E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}$。由于能量守恒,这两个变化量相等,即:
$\Delta E_{p1} = \Delta E_{k}$
【解答】
根据能量守恒定律,小球下滑过程中重力势能减少了 $\Delta E_{p1} = mgH$,同时动能增加了 $\Delta E_{k} = \frac{1}{2}mv^{2}$。因此,小球在下滑过程中重力势能和动能的转化关系为:
$\Delta E_{p1} = \Delta E_{k}$
即:$mgH = \frac{1}{2}mv^{2}$
【例题应用】
假设一个小球从高度为 $H = 5m$ 的光滑斜面自由下滑,求其下滑过程中的重力势能和动能的转化关系。
【解答】
根据上述公式,可得到:$mgH = \frac{1}{2}mv^{2}$
代入数值:$mg \times 5 = \frac{1}{2}mv^{2}$
解得:$v = \sqrt{gH} = \sqrt{5 \times 10} = 5m/s$
所以,小球下滑过程中的重力势能和动能的转化关系为:重力势能减少了 $mgH = 5mg \times 5J$,动能增加了 $\frac{1}{2}mv^{2} = \frac{1}{2} \times 0.5 \times 5^{2}J = 6.25J$。