- 高三物理相互作用知识网络
高三物理相互作用的知识网络包括以下内容:
1. 力的概念:力是物体对物体的作用,是物体发生形变和改变物体的运动状态(产生加速度)的原因。
2. 力的分类:重力、弹力、摩擦力、分子力(分子间作用力)、电场力、磁场力等。
3. 力的性质:物质性、相互性、矢量性(有大小有方向)、相对性(参照系)等。
4. 力的作用效果:改变物体的运动状态,产生形变。
5. 力的测量:弹簧秤的原理(在弹性限度内,弹簧的伸长量与所受的拉力成正比)。
6. 力的合成:求几个共点力的合力,遵循平行四边形定则。
7. 共点力的平衡:静止或匀速直线运动的物体,所受合外力为零。
8. 常见摩擦力种类:静摩擦力、滑动摩擦力。
9. 摩擦力大小的计算:静摩擦力根据物体状态由二力平衡求得;滑动摩擦力由f=μN求得。
此外,还有牛顿运动定律和动能定理也可以帮助理解和记忆相互作用的相关知识。这些知识在高考中是重点内容,需要考生全面掌握。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,与一个轻质弹簧相连,放在光滑的水平面上。小球与弹簧组成的系统处于静止状态。现在有一个大小为 F 的恒力作用在小球上,使小球沿着水平面做匀加速运动。求小球受到的弹力大小。
分析:
1. 小球受到重力、弹力、恒力 F 和水平面的支持力。
2. 小球在水平方向上受到的合力为恒力 F 和弹力的合力。
3. 弹力与水平方向成多少度角时,小球受到的合力最大?
答案:
根据牛顿第二定律,小球受到的合力为:
F合 = F - mgsinθ
其中,θ为弹力与水平方向之间的夹角。
当弹力与水平方向垂直时,小球受到的合力最大,即:
F合max = F - mg
为了求出弹力的大小,我们需要根据弹簧的弹力公式:F = kx,其中 x 为弹簧的伸长量。由于小球在恒力 F 的作用下做匀加速运动,所以弹簧的伸长量 x 与时间 t 成正比。即:x = kt
将此式代入弹力公式中,得到:F = k(kt) = k^2t^2
由于小球在恒力 F 作用下做匀加速运动,所以弹力的方向与恒力的方向相同。因此,弹力的大小为:F = Fcosθ
将此式代入 F合 = F - mgsinθ 中,得到:F合 = Fcosθ - mgsinθ = (Fcosθ - mg)t^2 + mgsinθ
当 θ = 45° 时,F合max = F - mg
将此式代入弹力公式中,得到弹力的大小为:F弹 = k^2t^2 = F/sin(45°) = (F/√2)cos(45°)
所以,小球受到的弹力大小为 (F/√2)cos(45°)。
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