高中物理必修的公式包括:
1. 匀变速直线运动的位移与时间关系:位移 = v0 t + 1/2 a t²。
2. 匀变速直线运动的位移与速度关系:v² = v0² + 2ax。
3. 自由落体运动:h = v0 t + 1/2 g t²。
4. 竖直上抛运动:上升阶段 h = v0 t - 1/2 g t²;下降阶段 h = v0²/2g。
5. 动量定理:Ft = Δp,其中Δp的方向与冲量I的方向相同。
6. 动量守恒定律:无外力作用时,系统动量守恒,m1v1 + m2v2 = 常数。
7. 万有引力:F = Gm1m2/r²,其中G是万有引力常数,m1和m2是两个物体的质量,r是它们之间的距离。
8. 圆周运动公式:向心力 F = mv²/r,线速度 v = 角速度 ωr,向心加速度 a = 角速度 ω²r。
以上是高中物理必修中的一些主要公式,具体使用时可能需要根据实际情况进行适当的变形和拓展。同时,物理学习还需要注意理解公式的适用条件和物理意义,不能简单地死记硬背。
【问题】:一个质量为 m 的小球,在距地面 H 高处被一个水平方向的弹簧弹出,落在离抛出点水平距离为 s 处斜面上的 P 点。已知小球刚要落到地面时速度恰好为零,不计空气阻力,重力加速度为 g。
【分析】:
1. 小球在空中的过程中,只有重力和弹簧弹力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律列式。
2. 小球落到地面时的速度为零,根据动量定理列式。
【解答】:
解:
1. 设小球刚要落到地面时速度为 v1,此时小球在空中的高度为 h,则有:
mg(H+h) = 0.5mv1^2
2. 小球落到地面时的速度为零,由动量定理得:
Ft = 0 - mv1
其中 F 为地面给小球的弹力,t 为小球在空中运动的时间。由于小球做平抛运动,则有:
H = v1t
s = v1tcosθ
其中θ为斜面的倾角。将上述三式代入动量定理得:
Ft = 0 - mv1 = (mgcosθ)(H/g) - mgs/tanθ
解得:F = (mgcosθ(H/g) - mgs/tanθ) / t
【总结】:本题主要考查了动能定理和动量定理的应用,通过列式可以求出地面给小球的弹力。需要注意的是,小球在空中运动的时间不能忽略,需要代入平抛运动的时间公式进行求解。