- 高三物理微元法题型
高三物理微元法题型主要有以下几种:
1. 已知时间求位移:将时间分成很多小段,每一小段时间内的速度视为匀速,通过求这些小段时间内位移之和,再将其与总位移相加得到总位移。
2. 已知速度大小求时间:将速度大小分成若干份,每一份视为初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式求解时间。
3. 已知位移求速度:将位移分成很多小份,每一小份可以看做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移公式求解瞬时速度。
4. 极值问题:可以利用微积分知识求出极值,也可以将问题分成很多小份,每份视为初速度为零的匀加速直线运动,通过求位移之和得到极大值或极小值。
5. 圆周运动:在研究圆周运动的微元问题时,可以将圆周分成很多小段,每小段可视为初速度为零的匀加速直线运动,再根据运动学公式求解。
6. 功和能的问题:可以将问题分成很多小份,再根据动能定理或功能原理求解。
总之,微元法在高三物理中的应用非常广泛,需要同学们在解题时灵活运用。
相关例题:
例题:一个质量为m的质点,在恒力F的作用下,从静止开始由A运动到B,其中AB间的距离为L,求恒力F作用在质点上的冲量大小。
解析:质点在恒力F的作用下,做匀加速直线运动,根据微元法,可以将质点运动分成无限多个微小的位移,每个微小位移内,质点都受到恒力的作用,且恒力的冲量相等。
设质点在位移为dx的过程中受到的冲量为dm,则质点在整个运动过程中受到的冲量为所有dm的矢量和,即:
I = ∫(dx) F = ∫(dx) Fdx = Fx
其中dx可以看成是微元,每个微元都受到恒力的作用,且恒力的冲量相等。
质点在整个运动过程中受到的恒力为F,所以每个微元受到的恒力为F,根据牛顿第二定律可得:
F = ma
所以每个微元的加速度为a = F/m。
由于质点的位移为dx,所以每个微元的位移也为dx,根据匀变速直线运动的位移公式可得:
dx = v(t) dt
其中v(t)为质点在t时刻的速度。
将上式代入上式可得:
Fx = Fx = F(v(t) dt) = ma(L) = mL
其中mL为整个运动过程中所有微元的位移之和。
所以恒力F作用在质点上的冲量大小为I = mL = FL。
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