- 高二曲線運動例題
以下是一些高二曲線運動的例題:
1. 已知一物體做曲線運動,它的初速度為v_{0},受到的恒定外力與初速度方向垂直,問物體在t秒末的速度大小是多少?
解答:物體做的是勻速圓周運動,它的速度大小不變,所以速度大小為v_{0}。
2. 質量為m的小球在地面附近以速度v做勻速圓周運動,已知物體所受的合外力為指向圓心的恒力F,且F與半徑r的方向垂直,求小球做圓周運動的周期。
解答:小球做勻速圓周運動,合外力提供向心力,根據牛頓第二定律,有$F = m\frac{v^{2}}{r}$,其中$v$為小球做圓周運動的線速度。又因為周期$T = \frac{2\pi r}{v}$,將上述兩式代入可得$F = m\frac{4\pi^{2}r}{T^{2}}$。由于已知F和r,可以求出周期。
3. 質量為m的小球從高為H處自由下落,當它與地面發生多次碰撞后停下。設碰撞時間為$\Delta t$,且每次碰撞前后的瞬間小球速度大小不變,方向相反,求小球第一次與地面碰撞時速度的大小。
解答:小球自由下落,到達地面時的速度為v_{1}。由于小球與地面發生多次碰撞后停下,所以小球在最后一次碰撞后的瞬間速度為零。根據動量守恒定律可得:$mv_{1} = (m - m_{\Delta t})v_{2}$,其中$v_{2}$為小球最后一次碰撞后的瞬間速度。由于小球在最后一次碰撞后的瞬間速度為零,所以有$v_{2} = - v_{1}$。因此可求得小球第一次與地面碰撞時速度的大小為v_{1}。
這些例題可以幫助你更好地理解高二曲線運動的知識點,并在實際應用中加以運用。
相關例題:
A. 物體速度大小一定不斷變化
B. 物體速度方向一定不斷變化
C. 物體加速度方向一定不斷變化
D. 物體加速度可能不變
解析:
A選項錯誤,因為曲線運動的速度大小不一定變化,如勻速圓周運動的速度大小不變。
B選項正確,因為曲線運動的速度方向一定不斷變化。
C選項錯誤,因為加速度的方向可以不變,如平拋運動和勻速圓周運動。
D選項正確,因為加速度可以由合外力提供,合外力可以不變。
答案:BD。
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