高二物理机械性能笔记主要包括以下内容:
静力学基本概念和原理。包括力的概念和性质、平衡、力的平行四边形法则、重心等。
牛顿运动定律的应用。包括惯性定律、质点运动的基本概念、运动学公式、动量定理等。
弹簧和杠铃的弹性势能。这部分内容涉及到弹簧和杠铃的弹性势能计算,需要理解弹性势能的基本概念,并掌握其计算方法。
机械能守恒定律。这部分内容涉及到机械能守恒定律的基本概念和运用,需要理解机械能的基本概念,并掌握其运用方法。
摩擦力做功与动能变化。这部分内容涉及到摩擦力做功与动能变化的关系,需要理解摩擦力做功的基本概念,并掌握其与动能变化的关系。
此外,还有绳的弹力和杆的弹力等笔记内容。这些笔记可以帮助你更好地理解和掌握高中物理机械性能部分的知识点和解题技巧。
例题:
题目:一个质量为m的物体,在平行于斜面向上的恒力F的作用下,从斜面底端沿光滑斜面向上运动,已知斜面固定且足够长,其倾角为θ。求:
1.如果物体与斜面间没有摩擦,当F多大时,物体恰能返回到斜面底端?
2.如果物体与斜面间的动摩擦因数为μ,当F多大时,物体恰能返回到斜面底端?
笔记:
1. 如果没有摩擦力,物体将做初速度为零的匀加速直线运动,加速度为gsinθ。根据运动学公式,有:
x = 1/2at^2
其中,x为位移,a为加速度,t为时间。将加速度代入可得:
x = 1/2(gsinθ)t^2
由于物体返回到底端,所以位移大小相等。因此,从顶点到底端的时间乘以二等于斜面的长度。将此关系式代入加速度的公式中,可得:
t = 2L/√(gsinθ)
将时间代入加速度公式中,可得:
a = 2gsinθL/√(mgsinθ)
因此,力F的大小为:
F = ma + mgsinθ = m(2gsinθL/√(mgsinθ) + gsinθ)
当F = m(2gsinθL/√(mgsinθ) + gsinθ)时,物体恰能返回到斜面底端。
2. 如果物体与斜面间的动摩擦因数为μ,那么物体受到的摩擦力为μmgcosθ。根据牛顿第二定律,物体的加速度为a' = g(sinθ - μcosθ)。根据运动学公式,物体从顶点到底端的时间为t' = √(2h/a')。其中h为斜面的高度。将加速度和时间代入运动学公式中,可得:
x = h + v(t')^2/2a'
其中v(t')为物体从顶点到底端时的速度。由于物体返回到底端时速度大小不变,所以有v(t')^2 = v^2 + 2μgcosθh。其中v为物体从顶点返回到底端时的速度。将v(t')代入运动学公式中可得:
x = h + v^2/(2g(sinθ - μcosθ)) - h = v^2/(2g(sinθ - μcosθ))
由于物体返回到底端时位移大小相等,所以有F = ma' - μmgcosθ。将加速度和摩擦力代入上式中可得:
F = m(g(sinθ - μcosθ) - μmgcosθ) + mgsinθ = m(g(sinθ - μcosθ) + gsinθ)
当F = m(g(sinθ - μcosθ) + gsinθ)时,物体恰能返回到斜面底端。
注意:以上公式和结论仅供参考,具体问题可能需要根据实际情况进行具体分析。