⑴ 高中物理、弹簧弹性最值问题
弹簧被压缩至最短时,具有最大弹性势能EPm
设m在M上运动时,摩擦力做的总功转化为内能为2E
从初状态到末状态,系统动量守恒,由初状态到有最大弹性势能动量亦守恒均满足mv0=(m+2m)v……①
由初始状态到弹簧具有最大弹性势能,对系统依能量守恒定律
1/2mv0^2=1/2*3m*v^2+EPm+E……②
由初状态到末状态,依能量守恒定律
1/2mv0^2=1/2*3mv^2+2E……③
由①②③求出
EPm=1/6mv0^2
⑵ 高中物理-恒定电流:为什么电源效率的最大值为50%
在讨论恒定电流时,我们发现电源效率的最大值并非像一些人认为的那样,而是当输出功率达到峰值时,效率仅能达到50%。这里给出一个简单的数学证明。
输出功率P出可表示为:P出=I^2*R,其中I是电流,R是负载电阻。根据电源的基本公式,电流I可表示为I=E/(R+r),其中E是电源电动势,r是内阻。将I的表达式代入P出的公式中,可以得到P出=I^2*R=[E/(R+r)]^2*R。
进一步化简得到P出=E^2/[(R-r)/R+4r]。这个公式表明,输出功率P出与负载电阻R和内阻r的关系。
通过观察公式,我们发现当R=r时,P出达到最大值,此时P出=E^2/(4r)。
电源效率η定义为输出功率P出与输入功率P入之比,即η=P出/P入。而输入功率P入=I^2*r=[E/(R+r)]^2*r。将P出和P入的表达式代入η的定义,可以得到η=R/(R+r)。
当R=r时,η达到最大值,此时η=R/(R+r)=1/2=50%。因此,当负载电阻R等于电源内阻r时,电源效率达到最大值,即50%。
⑶ 高中物理 求解最值拉力的问题和数学一些数学方法
。。。同学,你的问题太宽泛了,太粗犷了,可见你的学习态度也需要端正。数学物理都需要严谨。既然你问了,我就以我的见解尽力回答一下。
1、求解最大承受的拉力这种题太多了,从简单题,大高考考题,再到竞赛题。这种题一般出的不简单。首先根据你的意思,系统本身是静止的或是匀速的。而当拉力达到一个界限时,破坏了平衡(一般是大于了某个摩擦力)。既然是最大承受压力,必然在系统中有多个接触面,逐个分析,当拉力逐渐增大时,判断哪一个接触面先发生滑动,即可。但是难点还是受力分析,这是基础,需要自己练功。
2、第一种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)。这种方法普遍用在难题。要知道,做一道难题不是一蹴而就的事情。有时候沿着题目走走不通了,就要学会倒着走,从结论往回带知道前后联通。这根线打通后,在进行整理,完善。
第二种方法是反证法。将结论取非,代入题设,推出矛盾,从而证明假设不成立,即待证明项为真。这是种很神奇的方法,在历史上也曾经受到过质疑,很巧妙,而且很好用。
3、这个问题就不是一句两句就说得清的了,总而言之数清楚,不重不漏。建议你问你老师去,且多做题(问完不做题你也估计不明白)。