- 高中物理教材选修
高中物理教材选修包括以下内容:
选修3-5、选修3-4、选修3-2、选修3-1等。
其中,选修3-5包括动量守恒定律,碰撞,微观粒子在碰撞中的作用等内容。选修3-4包括光的传播和反射,波动光学等内容。选修3-2包括电磁感应等内容。选修3-1是电场,是学习后面内容的基础。
不同版本的教材内容可能略有不同,具体内容请参考相关出版社出版的教材。
相关例题:
题目:一个质量为m的小球,从高度为h处自由下落,与地面发生弹性碰撞,碰撞时间为t。求小球碰撞后的速度。
解析:
1. 小球自由下落过程,受到重力作用,加速度为g。
2. 小球与地面碰撞,发生弹性碰撞,碰撞过程中系统的动量和能量守恒。
3. 碰撞后小球的速度可以用动量守恒定律和机械能守恒定律求解。
过程:
2. 小球与地面碰撞,发生弹性碰撞,碰撞过程中系统的动量和能量守恒。设碰撞后小球的竖直速度为vy,水平速度为vx。则有:
vy=v1=gt1 (竖直方向)
vx=0 (水平方向)
以向下为正方向,则小球的初速度为v=v1-vy=-gt1。
3. 根据机械能守恒定律,碰撞前小球具有的机械能为E1=1/2mv1^2,碰撞后小球具有的机械能为E2=0。所以有:
E2=E1+mgh (因为碰撞过程中机械能没有损失)
E2=E3+E4 (因为小球在碰撞后反弹上升的过程中,只有重力做功)
联立以上三式可得:
E3=E4=(mgh-E1)/2 (小球反弹上升的过程中动量和能量守恒)
4. 小球反弹上升的高度为h',根据机械能守恒定律可得:
mgh'+E4=E3+E5 (其中E5为小球反弹后的速度)
联立以上四式可得:
h'=(E3+E5)^2/2mg (小球反弹上升的高度)
5. 碰撞后小球的速度可以用动量守恒定律求解:
mVx=mVx' (水平方向)
mVy'=mVy'+mg(t-t') (竖直方向)
其中Vx和Vy'分别为小球反弹后的水平速度和竖直速度,t'为小球反弹所需的时间。联立以上三式可得:
Vx=(E3+E5)/m (水平方向)
Vy'=(E4-mg(t-t'))/m (竖直方向)
答案:小球碰撞后的速度为Vx和Vy'。
这个例子涵盖了高中物理选修3-5中的动量守恒定律、机械能守恒定律以及弹性碰撞的基本概念,通过求解具体问题来加深对这些概念的理解。
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