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高二物理选修3计算题和相关例题

2026-06-09 11:06:00综合与其它222

高二物理选修3计算题和相关例题如下:fQS物理好资源网(原物理ok网)

例题:一个质量为m的质点,在力F=ma+kv(各物理量均采用国际单位制单位)作用下,从静止开始沿曲线运动,该曲线在某点处的切线代表该点的法线方向,试求此质点在运动过程中,速度v和位置坐标x、y间的关系。fQS物理好资源网(原物理ok网)

解析:力F作用下的运动学公式为$v = sqrt{dx/dt}$,其中$d$为矢量。fQS物理好资源网(原物理ok网)

由题意可知,力F在$x$方向上的分力为$ma_{x} = F_{x}$,在$y$方向上的分力为$ma_{y} = kv_{y} = kv_{x}$,因此质点的运动方程为$v = sqrt{F_{x}dx + kv_{y}dy}$。fQS物理好资源网(原物理ok网)

将力F代入上式可得$v = sqrt{kx + kv^{2}y}$。fQS物理好资源网(原物理ok网)

由牛顿第二定律可得$F = ma + kv = m(dv/dx) + kv^{2}(dy/dx)$,因此上式可改写为$v = sqrt{kx + kv^{2}y} = sqrt{k(dx/dy) + k^{2}y^{2}/dx}$。fQS物理好资源网(原物理ok网)

综上,质点在运动过程中,速度v和位置坐标x、y间的关系为$v = sqrt{kx + kv^{2}y}$。fQS物理好资源网(原物理ok网)

计算题:一质量为$m$的小球,在恒力F作用下,从地面上的A点出发,经过时间t到达B点。已知A、B两点间的距离为s,求小球在恒力F作用下运动到B点的速度大小和方向。fQS物理好资源网(原物理ok网)

答案:根据题意可知,小球在恒力F作用下做匀加速直线运动,因此可由运动学公式求得小球到达B点的速度大小为$sqrt{Fts}$。由于题目未给出恒力的方向,因此无法确定小球到达B点的具体方向。fQS物理好资源网(原物理ok网)

高二物理选修3-计算题及例题fQS物理好资源网(原物理ok网)

例题:一个质量为$m$的木块,在几个共点力的作用下处于静止状态,其中与竖直方向成$30^{circ}$角的拉力恰好是木块受到的最大静摩擦力,问:fQS物理好资源网(原物理ok网)

(1)物体的重力有多大?fQS物理好资源网(原物理ok网)

(2)若撤去此拉力后,物体所受的摩擦力将如何变化?fQS物理好资源网(原物理ok网)

(3)若地面光滑,物体在$F$作用下沿水平面以加速度$a$做匀加速直线运动,求物体受到的摩擦力大小。fQS物理好资源网(原物理ok网)

计算题:fQS物理好资源网(原物理ok网)

(4)一质量为$m$的小物块在粗糙的水平面上做匀速直线运动,小物块受到的摩擦力大小为$f$,求小物块与地面间的动摩擦因数。fQS物理好资源网(原物理ok网)

【分析】fQS物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据匀速直线运动的特点,小物块受到的摩擦力大小等于小物块受到的拉力大小,根据滑动摩擦力公式求出动摩擦因数。fQS物理好资源网(原物理ok网)

【解答】fQS物理好资源网(原物理ok网)

(4)根据题意可知,小物块受到的摩擦力大小为$f = mu mg$。fQS物理好资源网(原物理ok网)

以上是高二物理选修3中的一道计算题及例题,通过分析可以发现,物理计算题需要掌握一定的公式和定理,并结合实际情况进行分析和解答。fQS物理好资源网(原物理ok网)

高二物理选修3-计算题和相关例题常见问题fQS物理好资源网(原物理ok网)

一、动量守恒定律的应用fQS物理好资源网(原物理ok网)

例1:一个质量为m的小球,从高度为h处自由下落,与地面发生完全非弹性碰撞,碰撞时间为t,求碰撞过程中小球受到的平均冲击力。fQS物理好资源网(原物理ok网)

分析:小球自由下落,碰撞后以某一速度反弹,应用动量守恒定律可以求出碰撞后小球的的速度,再由动量定理可求出碰撞中受到的平均冲击力。fQS物理好资源网(原物理ok网)

二、能量守恒定律的应用fQS物理好资源网(原物理ok网)

例2:一个质量为m的物体,以一定的初速度沿粗糙水平面滑行,经过一段时间后物体的速度变为零,则在这段时间内:fQS物理好资源网(原物理ok网)

A.物体的动能可能不变fQS物理好资源网(原物理ok网)

B.物体的机械能可能不变fQS物理好资源网(原物理ok网)

C.物体的机械能一定增加fQS物理好资源网(原物理ok网)

D.物体的机械能一定减少fQS物理好资源网(原物理ok网)

分析:物体在粗糙水平面上运动,受到滑动摩擦力作用,摩擦力做负功,物体的机械能一定减少。由于摩擦力不一定是阻力,所以物体的动能不一定减少。fQS物理好资源网(原物理ok网)

三、带电粒子在电场中的运动fQS物理好资源网(原物理ok网)

例3:一个质量为m的带电粒子以速度v垂直射入匀强磁场中,经时间t粒子恰好从两平行金属板的缝隙中射出,已知金属板长为L,两板间距离为d,板间电压为U,不计重力,求:fQS物理好资源网(原物理ok网)

(1)带电粒子的电荷量;fQS物理好资源网(原物理ok网)

(2)带电粒子在磁场中运动的轨道半径;fQS物理好资源网(原物理ok网)

(3)带电粒子在磁场中运动的周期。fQS物理好资源网(原物理ok网)

分析:带电粒子垂直射入匀强磁场中做匀速圆周运动,由洛伦兹力提供向心力列式求解。fQS物理好资源网(原物理ok网)

四、带电粒子在复合场中的运动fQS物理好资源网(原物理ok网)

例4:一个带电粒子在匀强磁场中运动,粒子重力不计,下列说法中正确的是:fQS物理好资源网(原物理ok网)

A.如果粒子垂直于磁场方向进入磁场,洛伦兹力对粒子不做功;fQS物理好资源网(原物理ok网)

B.如果粒子平行于磁场方向进入磁场,洛伦兹力对粒子做功;fQS物理好资源网(原物理ok网)

C.如果粒子以一般速度进入磁场,洛伦兹力对粒子做功;fQS物理好资源网(原物理ok网)

D.如果粒子以直角进入磁场且垂直于磁场方向的分速度大小相等,洛伦兹力对粒子做功情况相同。fQS物理好资源网(原物理ok网)

分析:带电粒子在复合场中运动时受到电场力和洛伦兹力作用,由于洛伦兹力方向总是与速度方向垂直,所以洛伦兹力不做功。fQS物理好资源网(原物理ok网)

以上是高二物理选修3-计算题和相关例题常见问题的一些内容,希望能对您有所帮助。fQS物理好资源网(原物理ok网)

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