⑴ 高中物理、彈簧彈性最值問題
彈簧被壓縮至最短時,具有最大彈性勢能EPm
設m在M上運動時,摩擦力做的總功轉化為內能為2E
從初狀態到末狀態,系統動量守恆,由初狀態到有最大彈性勢能動量亦守恆均滿足mv0=(m+2m)v……①
由初始狀態到彈簧具有最大彈性勢能,對系統依能量守恆定律
1/2mv0^2=1/2*3m*v^2+EPm+E……②
由初狀態到末狀態,依能量守恆定律
1/2mv0^2=1/2*3mv^2+2E……③
由①②③求出
EPm=1/6mv0^2
⑵ 高中物理-恆定電流:為什麼電源效率的最大值為50%
在討論恆定電流時,我們發現電源效率的最大值並非像一些人認為的那樣,而是當輸出功率達到峰值時,效率僅能達到50%。這里給出一個簡單的數學證明。
輸出功率P出可表示為:P出=I^2*R,其中I是電流,R是負載電阻。根據電源的基本公式,電流I可表示為I=E/(R+r),其中E是電源電動勢,r是內阻。將I的表達式代入P出的公式中,可以得到P出=I^2*R=[E/(R+r)]^2*R。
進一步化簡得到P出=E^2/[(R-r)/R+4r]。這個公式表明,輸出功率P出與負載電阻R和內阻r的關系。
通過觀察公式,我們發現當R=r時,P出達到最大值,此時P出=E^2/(4r)。
電源效率η定義為輸出功率P出與輸入功率P入之比,即η=P出/P入。而輸入功率P入=I^2*r=[E/(R+r)]^2*r。將P出和P入的表達式代入η的定義,可以得到η=R/(R+r)。
當R=r時,η達到最大值,此時η=R/(R+r)=1/2=50%。因此,當負載電阻R等於電源內阻r時,電源效率達到最大值,即50%。
⑶ 高中物理 求解最值拉力的問題和數學一些數學方法
。。。同學,你的問題太寬泛了,太粗獷了,可見你的學習態度也需要端正。數學物理都需要嚴謹。既然你問了,我就以我的見解盡力回答一下。
1、求解最大承受的拉力這種題太多了,從簡單題,大高考考題,再到競賽題。這種題一般出的不簡單。首先根據你的意思,系統本身是靜止的或是勻速的。而當拉力達到一個界限時,破壞了平衡(一般是大於了某個摩擦力)。既然是最大承受壓力,必然在系統中有多個接觸面,逐個分析,當拉力逐漸增大時,判斷哪一個接觸面先發生滑動,即可。但是難點還是受力分析,這是基礎,需要自己練功。
2、第一種方法不知道你的意思。是不是逆推法(名字是自己取的,只要理解意思就好)。這種方法普遍用在難題。要知道,做一道難題不是一蹴而就的事情。有時候沿著題目走走不通了,就要學會倒著走,從結論往回帶知道前後聯通。這根線打通後,在進行整理,完善。
第二種方法是反證法。將結論取非,代入題設,推出矛盾,從而證明假設不成立,即待證明項為真。這是種很神奇的方法,在歷史上也曾經受到過質疑,很巧妙,而且很好用。
3、這個問題就不是一句兩句就說得清的了,總而言之數清楚,不重不漏。建議你問你老師去,且多做題(問完不做題你也估計不明白)。