- 高考物理33知识点
高考物理33个知识点包括:质点、参考系、时间和时刻、位移和路程、匀速直线运动、加速度、速度、速度变化量、合力和分力、共点力平衡、牛顿运动定律等等。
以上只是部分知识点,更完整的信息可以查询教育相关资料。
相关例题:
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知识点:动量守恒定律的应用
例题:
假设有一个边长为a的立方体,其密度为ρ,放在一个光滑的水平面上。立方体每个面都与平面接触,且接触面为线接触。现在给立方体一个冲击力,使其在水平面上滑动一段距离。
已知冲击力的方向与水平面夹角为θ,大小为F。求立方体在滑动过程中,与冲击力作用点相距最远的距离。
【分析】
首先,我们需要考虑立方体在滑动过程中的受力情况。受到冲击力F的作用,同时受到滑动摩擦力f的作用。根据动量守恒定律,我们可以列出方程:
初始状态:0 = mV_0
最终状态:F_y S = f S_f
其中,F_y表示冲击力在垂直于接触面的方向上的分力,S表示立方体在滑动过程中的位移,S_f表示立方体在滑动过程中与冲击力作用点相距最远的距离。
【解答】
根据动量守恒定律和摩擦力公式,可以列出方程:
F_y S = μ N S_f
其中,μ表示摩擦系数,N表示接触面上的正压力。由于是线接触,所以可以认为N=mg。代入上式可得:
F_y = μ mg S_f / S
由于冲击力的方向与水平面夹角为θ,所以冲击力的垂直于接触面的分力为F_y。当立方体滑动到与冲击力作用点相距最远时,垂直于接触面的方向上的速度为零。根据动量守恒定律,可以列出方程:
mV_0 = mV_f
其中,V_f表示最终速度。由于垂直于接触面的方向上的速度为零,所以可以认为V_f = 0。代入上式可得:
S_f = (F_y S) / (μ g) = (F sinθ a^2) / (μ g)
所以,与冲击力作用点相距最远的距离为S_f = (F sinθ a^2) / (μ g)。当θ越小,即冲击力的作用点越靠近立方体的中心时,与冲击力作用点相距最远的距离越远。因此,可以通过调整冲击力的方向来控制立方体滑动的距离。
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