- 高中物理矢量
高中物理矢量包括：力、速度、加速度、位移、动量、冲量、力矩、角速度、角动量等。矢量是一种既有大小又有方向的量，高中物理中涉及的矢量都伴有符号，以便于参与运算。
相关例题：
题目：一个物体以一定的初速度沿水平面在摩擦力作用下做匀减速直线运动。设物体在运动过程中受到一个与运动方向相反的恒力F作用，物体的运动轨迹为抛物线。已知物体在力F作用前后的速度分别为v1和v2，求力F的大小。
分析：
1. 矢量：速度、加速度、力等物理量都是矢量，它们不仅有大小，还有方向。
2. 运动学公式：匀变速直线运动的位移公式为x = v0t - 1/2at^2，其中a为加速度，t为时间。
解题过程：
设物体在力F作用前的初速度为v1，方向水平向右。物体受到的滑动摩擦力方向与运动方向相反，大小为f。物体在力F作用后的末速度为v2，方向水平向左。
根据题意，物体在力F作用后的运动轨迹为抛物线，说明物体受到的合外力与初速度垂直，即合外力与水平方向夹角为90度。由于物体做匀减速直线运动，所以加速度a的方向也与水平方向垂直。
根据题意，物体在力F作用前后的时间相等，即t = √(v2^2 - v1^2/a)。根据位移公式x = v0t - 1/2at^2，可得到物体在力F作用前后的位移相等，即x = v1t - 1/2a^2t^2。将t代入上式得到x = v1√(v2^2 - v1^2/a) - 1/2a^2√(v2^2 - v1^2/a)^3。
由于物体受到的合外力与水平方向垂直，所以合外力的分力与滑动摩擦力大小相等，即F的分力与滑动摩擦力大小相等。根据滑动摩擦力公式f = μN，可得到μ为常数。因此，物体受到的合外力大小为F = μmgcosθ，其中θ为合外力与竖直方向的夹角。由于物体做匀减速直线运动，所以合外力的方向也与水平方向垂直，即θ = 90度。因此，合外力的大小为F = μmg。
将上述结果代入位移公式中得到x = v1√(v2^2 - v1^2/μg) - 1/2μg^2√(v2^2 - v1^2)^3。由于物体在力F作用前后位移相等，所以有x = v1√(v2^2 - v1^2/μg) - 1/6μg^3√(v2^2 - v1^2)^3 = v2√(v2^2 - v1^2/μg)。化简后得到μg = (v1 + v2)√(v2^2 - v1^2/v1 + v1^3)。
将μg代入合外力公式中得到F = (v1 + v2)√(v2^2 - v1^2/v1 + v1^3)μg。由于μ已知为常数，所以可以求得F的大小为F = (v1 + v2)μg√(v2^3 - v1^3)。
结论：物体受到的恒力F的大小为(v1 + v2)μg√(v2^3 - v1^3)。
这个例题展示了如何使用矢量进行高中物理计算，包括速度、加速度、力和位移等物理量的合成和分解。通过这个例题，你可以更好地理解矢量的概念和应用。
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