- 高三物理运动学
高三物理运动学主要包括以下内容:
1. 惯性:物体的质量对速度改变的反应,即物体在受外力前后的惯性不变。
2. 加速度:描述物体速度改变的物理量。
3. 自由落体运动:初速度为零,仅受重力的运动。
4. 匀变速直线运动:加速度保持不变的直线运动。
5. 匀速圆周运动:速度大小不变,方向不断变化的圆周运动。
6. 匀变速曲线运动:加速度方向不断改变,而大小不变的变速运动。
7. 运动学公式:包括速度、加速度、位移、时间、距离等公式的理解和运用。
8. 速度和速率,速度变化和加速度变化。
9. 各种运动之间的转化及其公式应用。
这些是高三物理运动学的基本概念和知识,同时需要理解和掌握各种公式的应用,以及如何根据实际情况选择合适的公式进行计算。
相关例题:
问题:一物体从高为H的斜面顶端由静止开始滑下,滑到底端时的速度为v,然后又沿同一斜面上升。已知上升时的加速度为下滑时加速度的一半,求此物体在上升时的高度h。
【分析】
首先,我们需要理解题目中的物理过程,并列出相应的运动学公式。在这个问题中,物体先从高为H的斜面下滑,然后沿同一斜面上升。在下滑过程中,物体受到重力作用并做匀加速直线运动,加速度为g。在上升过程中,物体受到重力和斜面的支持力的作用,加速度为下滑加速度的一半。
根据运动学公式,我们可以得到下滑时的位移公式:
s1 = v^2 / (2g)
上升时的位移公式:
s2 = v^2 / (4g)
其中v是物体在斜面上滑下的末速度。
接下来,我们需要考虑物体的受力情况。在下滑过程中,物体受到重力和斜面的支持力的作用。在上升过程中,物体受到重力、支持力和摩擦力的作用。由于摩擦力与下滑时的摩擦力相同,因此我们可以认为上升时的摩擦力是下滑时的摩擦力的两倍。
根据牛顿第二定律,我们可以得到下滑时的加速度为:
a1 = g - f1 / m
上升时的加速度为:
a2 = g - f2 / m = a1 / 2
其中f1和f2分别是下滑和上升时的摩擦力,m是物体的质量。
根据上述公式,我们可以得到下滑和上升时的位移之比为:
s1 : s2 = 4 : 1
因此,我们可以得到:
H = s1 + h + s2 = v^2 / (3g) + h + v^2 / (8g)
将上述公式代入已知条件中,我们就可以求解出物体在上升时的高度h了。
【解答】
解:根据上述分析,我们可以得到:H = v^2 / (3g) + h + v^2 / (8g) = 5v^2 / (8g)
由于物体在上升时受到的支持力和下滑时相同,因此有:f2 = f1 = f = kN(其中k为摩擦系数)
根据牛顿第二定律,有:a2 = g - f2 / m = g - k / m = a1 / 2 = g - 2k / m = g - k / 2m(其中m为物体的质量)
将上述公式代入位移之比中,得到:s1 : s2 = 4 : 1 可得:s1 = 4v^2 / (3g) = (4/3)v^2 / g
将上述公式代入H的表达式中,得到:H = (4/3)v^2 / g + h + v^2 / (8g) = (7/3)v^2 / g + h
由于物体在上升时受到的支持力和下滑时相同,因此有:f = kN(其中k为摩擦系数)
根据牛顿第二定律可得:mg - kN = ma(其中a为物体的加速度)
将上述公式代入上式中,得到:h = (v^2 - 7v^4 / 64g) / (k/m) - (v^4 / 64g) = (v^4 - 7v^4 / 64) / (k/m) - v^4 / 64 = (5v^4 - 7v^4 / 64) / (k/m)(其中m为物体的质量)
所以物体在上升时的高度h为(5v^4 - 7v^4 / 64) / (k/m)。
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