全新版高二物理教材必修二主要包括以下内容:
1. 抛体运动:包括斜抛、平抛和竖直上抛运动,通过实验探究它们的运动规律,并利用运动的合成与分解的方法研究它们的运动性质。
2. 圆周运动:研究向心力的公式,研究生活中的圆周运动,如水流星表演、汽车拐弯等问题。
3. 万有引力定律:通过万有引力定律,了解中心天体与周围天体的运动关系。
4. 人造卫星宇宙飞船:介绍人造卫星的发射与运行的知识,了解宇宙飞船的组成和发射过程。
5. 功和能:包括功、功率、动能、势能、机械能及其守恒定律等,这部分内容主要通过实验探究完成。
6. 动量:介绍动量和冲量,研究动量定理,并了解动量守恒定律及其在生活和科技中的应用。
此外,还有一些选修模块,如机械振动和机械波、分子动理论能量守恒等。具体的学习内容和难度可能会根据不同地区、不同学校的教材版本略有差异。
例题:
题目:一物体从高为H处自由下落,同时受到一个水平方向的恒定拉力F作用,经过时间t后,物体恰好落地,已知重力加速度为g,求拉力F的大小。
分析:
物体在竖直方向做自由落体运动,水平方向做匀速直线运动。根据运动学公式,可得到竖直方向和水平方向的位移之比为:
x_{竖直} / x_{水平} = \sqrt{2}
物体在竖直方向做自由落体运动的位移为:
x_{竖直} = \frac{1}{2}gt^{2}
物体在水平方向做匀速直线运动的位移为:
x_{水平} = vt
根据题意,物体恰好落地,所以有:
x_{竖直} = x_{水平} + H
带入数据解得:
\frac{vt^{2}}{2g} = vt + H
化简得:
v^{2} = 2(F - mg)t
由于物体在水平方向做匀速直线运动,所以拉力F与重力mg的合力等于物体的初速度v。根据牛顿第二定律,可得:
F - mg = ma_{合} = \frac{v^{2}}{t}
带入数据解得:
F = \frac{v^{2}}{t} + mg = \frac{2(F - mg)t^{2}}{t} + mg = 2(F - mg) + mg = 3(F - mg)
所以拉力F的大小为:3mg - F。