当前位置首页 > 教育资讯

物理模板的通用性,你真的会用吗?

更新时间:2024-04-14 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

如何正确、快速、漂亮地做斜面题E7p物理好资源网(原物理ok网)

朋友们,今天我想和大家分享一些“现在做不到”和“过去可以做”的事情。E7p物理好资源网(原物理ok网)

要想学好物理,我们不仅要做得对,还要做得又快又漂亮,这样我们的作业看起来就和标准答案一样标准,甚至更加标准。E7p物理好资源网(原物理ok网)

有朋友说,这个有用吗?E7p物理好资源网(原物理ok网)

有用!E7p物理好资源网(原物理ok网)

就我自己的经历来说,我上大学的时候,也是被要求这样做作业的。 记得学《结构力学》时,我把练习册对折斜面求摩擦力公式,一半画图,另一半写解法。 这是标准的,但很遗憾。 我已经找不到那本笔记本了斜面求摩擦力公式,但结果似乎是学期末唯一的满分。E7p物理好资源网(原物理ok网)

用同样的方法,我在全国大学生力学竞赛中也进入了前30名。E7p物理好资源网(原物理ok网)

回顾过去,我并不是在吹嘘自己的过去有多么辉煌。 这些在知乎上都不值一提。 我只是想把这些方法分享给大家。 “做得漂亮”意味着对自己“不断提高”,特别是对于很多物理理解能力强的朋友,那些很容易得到高分但总是达不到满分的人,那些对自己要求较高的人,或者那些过着特别“精致”生活的朋友们,你们真的可以对自己要求更高一些!E7p物理好资源网(原物理ok网)

以斜面为例,讲讲标注答案的过程。 如果你擅长物理,你可以忽略这篇文章。E7p物理好资源网(原物理ok网)

为了说明模板的通用性,以下内容用图片来展示,并非为了方便,纯粹是为了说明模板的通用性。E7p物理好资源网(原物理ok网)

模板1:固定平滑坡度向下或向上滑动E7p物理好资源网(原物理ok网)

结论:加速度大小为a=gsinθ,方向沿斜坡向下。E7p物理好资源网(原物理ok网)

斜面求摩擦力公式E7p物理好资源网(原物理ok网)

模板2:固定粗斜角滑轨E7p物理好资源网(原物理ok网)

结论:加速度大小为a=gsinθ-μgcosθ,方向沿斜坡向下。E7p物理好资源网(原物理ok网)

斜面求摩擦力公式E7p物理好资源网(原物理ok网)

模板3:固定粗糙斜坡滑道E7p物理好资源网(原物理ok网)

结论:加速度大小为a=gsinθ+μgcosθ,方向沿斜坡向下。E7p物理好资源网(原物理ok网)

斜面求摩擦力公式E7p物理好资源网(原物理ok网)

模板4:在外力作用下沿着固定的粗糙斜坡滑行(以外力向上为例)E7p物理好资源网(原物理ok网)

斜面求摩擦力公式E7p物理好资源网(原物理ok网)

好吧,其他情况我就不再展开了。 可以总结为一个公式:E7p物理好资源网(原物理ok网)

以沿斜坡向下的方向为正方向,E7p物理好资源网(原物理ok网)

a=gsinθpmμgcosθpm frac{F}{m} ,E7p物理好资源网(原物理ok网)

即加速度包括重力分量、摩擦力分量和其他外力分量,E7p物理好资源网(原物理ok网)

光滑时,μ=0,没有摩擦分量,E7p物理好资源网(原物理ok网)

当没有其他外力时,F=0,没有其他外力分量,E7p物理好资源网(原物理ok网)

沿斜坡向上运动时,摩擦力分量为正; 沿斜坡向下移动时,摩擦力分量为负。E7p物理好资源网(原物理ok网)

当其他外力分量向下时,外力分量为正; 当其他外力分量向上时,外力分量为负。E7p物理好资源网(原物理ok网)

好,那么具体做题的时候会遇到什么困难呢?E7p物理好资源网(原物理ok网)

例如,在使用公式之前或之后,E7p物理好资源网(原物理ok网)

a=gsinθpmμgcosθpm frac{F}{m} ,E7p物理好资源网(原物理ok网)

要么从右侧算出左侧并求出加速度a,要么通过已知加速度a求出右侧的某项。 更常见的一种是求解滑动摩擦系数μ。E7p物理好资源网(原物理ok网)

好吧,所以我们发现做这类题的时候,解决加速问题是关键。 一方面,加速度与牛顿第二定律和力分析相关,另一方面,它与运动学公式相关。E7p物理好资源网(原物理ok网)

斜面求摩擦力公式E7p物理好资源网(原物理ok网)

做题的顺序是要么使用运动学公式求出加速度,然后分析力,要么先使用力分析求出加速度,然后使用运动学公式求解其他运动量,例如速度和速度。移位。E7p物理好资源网(原物理ok网)

那么运动学公式是什么呢? 大家还记得多少呢?E7p物理好资源网(原物理ok网)

在这里,我总结了几个重要的公式体系,包括:E7p物理好资源网(原物理ok网)

一个概念; 两个基本公式; 一系列简单的公式; 两个导出公式; 两个经典推论。E7p物理好资源网(原物理ok网)

需要理解一个概念,即加速度的概念。 其实就是单位时间内速度的变化。 说白了,加速度等于2,也就是说速度每秒增加或减少2。 它是如此简单。 因此,无需考虑用什么公式求出已知速度变化时的加速度以及已知加速度时的速度变化。 这很容易理解。E7p物理好资源网(原物理ok网)

例如,初速度为3m/s,加速度为2m/s^2的匀加速运动,意味着速度每秒增加2m/s,所以4s后的速度为3+2=11m/s ,或者3s内的速度如果改变9m/s,则每秒的速度变化为9/3=3。 这就是加速吧?E7p物理好资源网(原物理ok网)

两个基本公式,E7p物理好资源网(原物理ok网)

v=v_0pm 于 ,E7p物理好资源网(原物理ok网)

x=v_0tpm frac{1}{2}at^2 ,E7p物理好资源网(原物理ok网)

一系列简单的公式就是灵活运用平均速度,E7p物理好资源网(原物理ok网)

bar{v}=frac{x}{t}=frac{v_0+v}{2}=v_{frac{1}{2}t} ,E7p物理好资源网(原物理ok网)

即匀速直线运动中,平均速度等于位移与时间之比,等于初始速度与最终速度之和的一半,等于中间时刻的速度。 注意上面公式的变形。 一般先用 bar{v} =frac{v_0+v}{2}=v_{frac{1}{2}t} 求解平均速度,然后用 x=bar{v} t 求解位移。 一般情况是这样的。E7p物理好资源网(原物理ok网)

两个推导公式,E7p物理好资源网(原物理ok网)

v^2-v_0^2=2ax,E7p物理好资源网(原物理ok网)

Delta x=aDelta t^2 ,E7p物理好资源网(原物理ok网)

对于公式v^2-v_0^2=2ax,一般会使用较大的数,将数减少为正数,这样就减少了考虑正数的麻烦。E7p物理好资源网(原物理ok网)

两个经典推论,略难!E7p物理好资源网(原物理ok网)

相同时间间隔位移比,相同位移间隔时间比,E7p物理好资源网(原物理ok网)

请参阅下面的文章。E7p物理好资源网(原物理ok网)

好吧,就是这个方法。 比如我们看今年最新的高考题,E7p物理好资源网(原物理ok网)

例:(浙江2021年1月高考第19题)如图所示,质量m=2kg的滑块以初速度v_0=16m/s沿倾斜角θ=37°的斜坡滑动。 t=2s 滑动到最高点,然后滑块返回到起始点。 已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求滑块,E7p物理好资源网(原物理ok网)

(1)最大位移x;E7p物理好资源网(原物理ok网)

(2)斜面与斜面之间的动摩擦系数μ。E7p物理好资源网(原物理ok网)

斜面求摩擦力公式E7p物理好资源网(原物理ok网)

解开:E7p物理好资源网(原物理ok网)

(1)方法有很多种。 注意理解“t=2s后滑翔到最高点”的概念,就是t=2s后将速度降低到0m/s。 相对简单的方法是,E7p物理好资源网(原物理ok网)

bar{v}=frac{v_0+v}{2}=frac{16+0}{2}=8m/s,E7p物理好资源网(原物理ok网)

x=bar{v}t=8times 2=16m。E7p物理好资源网(原物理ok网)

或者,首先找到加速度,E7p物理好资源网(原物理ok网)

a=frac{ v_0-v}{t}=frac{16-0}{2}=8m/s^2,E7p物理好资源网(原物理ok网)

然后,E7p物理好资源网(原物理ok网)

x=v_0t-frac{1}{2}at^2=16-frac{1}{2}times 8times 2^2=16m。E7p物理好资源网(原物理ok网)

或者根据v^2-v_0^2=2ax得到,E7p物理好资源网(原物理ok网)

x=frac{v_0^2-v^2}{2a}=frac{16^2}{2times 8}=16m。E7p物理好资源网(原物理ok网)

或者其他方法等等。E7p物理好资源网(原物理ok网)

(2)这个小题可以非常漂亮地使用标准模板。E7p物理好资源网(原物理ok网)

斜面求摩擦力公式E7p物理好资源网(原物理ok网)

由(1)式得加速度a=8m/s^2,E7p物理好资源网(原物理ok网)

将数据代入可得,E7p物理好资源网(原物理ok网)

μ=0.25。E7p物理好资源网(原物理ok网)

解决方案完成。E7p物理好资源网(原物理ok网)

我们再看另一个问题。 除了美观之外,还可以快速解决,比如下面的问题:E7p物理好资源网(原物理ok网)

例:如下图所示,质量m=1kg的小木块在平行斜面上受到向上的拉力F,并沿斜面匀速运动。 其初速度为v_0=2m/s。 t=2s后,块体在斜面上运动的位移为s=10m。 已知斜面的倾角为θ=37°,块体与斜面之间的动摩擦系数μ=0.1。 则木块的加速度为( ),拉力F为( )。E7p物理好资源网(原物理ok网)

斜面求摩擦力公式E7p物理好资源网(原物理ok网)

解答:这道题是填空题,所以我们采用快速解答的方法,只用公式即可。E7p物理好资源网(原物理ok网)

该问题还涉及使用运动学公式来求解加速度。 您可以使用任何您想要的方法。 我使用了以下方法:E7p物理好资源网(原物理ok网)

bar{v}=frac{x}{t}= frac{10}{2}=5m/s ,E7p物理好资源网(原物理ok网)

v_{frac{1}{2}t}=bar{v}=5m/s,E7p物理好资源网(原物理ok网)

a=frac{ v_{frac{1}{2}t}- v_0}{frac{t}{2}}=3m/s^2,E7p物理好资源网(原物理ok网)

当然,直接使用公式x=v_0t+frac{1}{2}at^2就可以立即得到答案。E7p物理好资源网(原物理ok网)

接下来求解外力,直接代入公式。 注意,我们的公式规定,沿坡度向下的为正,其他外力向上的外力分量为负。E7p物理好资源网(原物理ok网)

a=gsinθpmμgcosθ- frac{F}{m} ,E7p物理好资源网(原物理ok网)

第一种情况,当物体沿斜坡向上运动时,E7p物理好资源网(原物理ok网)

-a=gsinθ+μgcosθ- frac{F}{m}E7p物理好资源网(原物理ok网)

现在,E7p物理好资源网(原物理ok网)

-3=10times sin37°+0.1times 10times cos37°-frac{F}{1}E7p物理好资源网(原物理ok网)

解为F=9.8N。E7p物理好资源网(原物理ok网)

第二种情况,当物体沿斜坡向下运动时,E7p物理好资源网(原物理ok网)

a=gsinθ-μgcosθ- frac{F}{m}E7p物理好资源网(原物理ok网)

现在,E7p物理好资源网(原物理ok网)

3=10times sin37°-0.1times 10times cos37°-frac{F}{1}E7p物理好资源网(原物理ok网)

解为F=2.2N。E7p物理好资源网(原物理ok网)

所以拉力F为9.8N或2.2N。E7p物理好资源网(原物理ok网)

解决方案完成。E7p物理好资源网(原物理ok网)

好了,今天就这些了!E7p物理好资源网(原物理ok网)

朋友们,我们下次再见!E7p物理好资源网(原物理ok网)

发表评论

统计代码放这里