课改下的学科综合——浅谈高中物理的数学应用
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高三物理学习中的数学应用在高三物理学习中,数学的应用发挥着重要的作用。
物理学作为一门实验性科学,需要借助数学的工具来描述和推导物理现象。
本文将围绕高三物理学习中数学的应用展开论述,并介绍几个数学在物理学中的实际运用。
1. 坐标系和图像分析在物理学学习中,我们常常需要绘制物理现象的图像,并通过对图像的分析来解决问题。
而绘制图像常常涉及到坐标系的运用。
坐标系可以帮助我们准确地表示出物理量之间的关系,进而进行计算和分析。
同时,通过图像的分析,我们可以推导出物理定律或规律,从而解决物理问题。
2. 向量的运用向量是物理学中不可或缺的数学工具。
在高三物理学习中,我们经常会遇到物体的位移、速度、加速度等问题,而这些物理量都需要通过向量的表示来进行计算。
向量的加法、减法和数乘运算等,是解决物理问题的关键。
3. 微积分的应用微积分广泛应用于物理学中的运动学和动力学问题。
通过对物体的位移、速度和加速度的关系进行微积分运算,可以推导出与时间有关的物理规律和方程。
同时,在力学分析中,微积分也被用来求解力、功和能量等物理量的计算。
4. 概率统计的运用概率统计在物理学中扮演着重要的角色。
在高三物理学习中,我们常常需要进行实验数据的处理和分析,而概率统计能够帮助我们对实验数据进行合理的处理和得出结论。
通过概率统计的方法,我们可以确定实验数据的误差范围,评估实验结果的可靠性,并进行可靠性分析。
5. 解析几何的应用解析几何是一门与数学与几何相结合的学科,它在物理学中的应用十分广泛。
通过解析几何的方法,我们可以对物理问题进行准确的描述和分析。
例如,在轨迹分析中,我们可以通过解析几何的方法求解出物体的轨迹方程,并据此来进行精确的预测和计算。
综上所述,数学在高三物理学习中发挥着重要的作用。
坐标系和图像分析、向量的运用、微积分的应用、概率统计的运用以及解析几何的应用等,都是数学在物理学中常见的应用形式。
通过合理运用数学工具,我们可以更准确、更深入地理解物理现象,并解决相关问题。
分析在高中物理教学中怎样应用数学思想与方法在高中物理教学中,数学思想与方法的应用非常重要。
数学与物理的关系非常密切,数学所提供的思维方式和方法可以帮助学生更好地理解和应用物理概念。
在物理问题的建模方面,数学思想可以帮助学生把物理实际问题转化为数学模型。
物理问题通常涉及到一些量和其相互关系,通过运用数学的符号和方程式,可以将实际问题抽象成多个数学模型。
物体的运动问题可以通过数学中的速度、加速度等概念进行建模;电路问题可以通过数学中的电压、电流、电阻等概念进行建模。
通过建立数学模型,学生可以更清楚地认识物理问题的本质,并能够利用数学方法解决问题。
在物理问题的求解方面,数学方法可以帮助学生分析和解决各种复杂的物理问题。
物理问题往往涉及到一系列的数学计算和推导。
通过数学方法,学生可以使用代数、几何、微积分等工具进行计算和推导,从而求解物理问题。
在力学中,学生可以应用数学中的物体的受力分析和牛顿定律,通过力的合成和分解、图像法等数学方法来求解物体的运动问题。
在光学中,学生可以应用数学中的三角函数,通过光的折射和反射的定律以及成像规律等数学方法来求解光学问题。
在物理实验的数据处理和分析中,数学方法也起着重要作用。
物理实验是物理学学习的重要环节,通过实验可以帮助学生观察和实践,加深对物理概念的理解。
而实验数据的处理和分析,则需要应用数学的统计学方法。
学生可以通过数学的均值、标准差、回归分析等方法来处理实验数据,从而得出准确的实验结果和结论。
高中物理教学中的数学思想与方法的应用是不可或缺的。
通过数学思维方式和数学方法的引导,可以帮助学生更好地理解和应用物理概念,加深对物理问题的认识,并且能够更准确地解决物理问题。
教师在教学中应该注重培养学生的数学思维能力和数学方法的应用能力,通过数学和物理的有机结合,促进学生的综合素质的全面提升。
分析在高中物理教学中怎样应用数学思想与方法【摘要】本文旨在探讨在高中物理教学中如何应用数学思想与方法。
通过了解高中物理教学的现状和认识数学在物理中的重要性,我们可以更好地理解数学思想在物理教学中的作用。
进入我们将探讨数学模型在物理实验中的运用、利用微积分解析物理问题、物理公式的推导与应用、数学思维在物理中的应用以及高中物理试题中数学思想的体现。
在我们将讨论数学思想与方法对高中物理教学的促进作用,并提出如何更好地整合数学与物理教学。
通过本文的深入分析,读者可以更好地理解数学思想在高中物理教学中的重要性,以及如何将数学与物理教学有机地结合起来,提高学生的学习效果和兴趣。
【关键词】高中物理教学,数学思想,数学方法,数学模型,微积分,物理公式,数学思维,试题,促进作用,整合,结论1. 引言1.1 了解高中物理教学的现状高中物理教学是高中学生学习的重要科目之一,它不仅仅是为了帮助学生获得物理知识,更重要的是培养学生的科学思维能力和实践能力。
目前的高中物理教学存在一些问题。
第一,教学内容过于注重应试。
由于高考对学生物理知识的要求,许多老师在教学过程中偏重于讲解题型和解题技巧,而忽视了培养学生的科学探究精神和创新能力。
第二,实验教学不够重视。
实验教学是高中物理教学中至关重要的一环,通过实验可以让学生亲自动手操作、感受物理现象,但是目前许多学校在实验设备和场地方面存在不足,导致实验教学无法充分展开。
学生缺乏对物理知识的实际应用能力。
在课堂教学中,学生往往只是被passively 接受知识,缺乏对知识的主动探究和实际运用能力,这也造成了学生对物理学科的兴趣不高和学习动力不足。
了解高中物理教学的现状是十分重要的,只有深入了解教学中存在的问题和挑战,才能更好地解决这些问题,提高物理教学的质量和效果。
1.2 认识数学思想与方法在物理中的重要性数不足,内容不过硬等等。
感谢配合!数学提供了物理实验中的精确分析方法。
通过数学模型,可以对物理实验中所涉及的各种变量进行准确描述和计算,从而得出可靠的实验结果。
高中物理学习中的数学应用解析导言:高中物理学习中的数学应用是指物理学中运用数学概念、公式和方法解决问题的过程。
物理学作为一门科学,其研究对象是自然界中物质和能量的运动规律,而数学则是物理学的重要工具,能够帮助我们描述、分析和解决各种物理现象和问题。
通过数学的应用,我们可以更深入地理解物理学的概念和原理,并能够运用得体地解决实际问题。
本文将从数学应用在物理学中的重要性、常见的数学应用方法以及数学应用解析的意义三个方面,对高中物理学习中的数学应用进行深入探讨。
一、数学应用的重要性数学是自然科学中最为基础且不可或缺的学科。
在物理学中,数学的应用起到了至关重要的作用。
首先,物理学中的很多概念都需要通过数学的形式进行描述,如力、速度、加速度等,这些基本物理量的定义和运算需要依赖于数学的方法。
其次,物理学中的很多原理和定律可以通过数学公式来表达和推导,如牛顿定律、电磁场定律等。
这些数学公式可以帮助我们系统地理解和运用物理学的基本原理。
此外,数学的应用还能帮助我们进行模型建立和问题求解,通过数学的建模和计算,我们可以更准确地预测物理现象的发生和变化。
因此,数学应用在高中物理学习中具有不可替代的地位和作用。
二、常见的数学应用方法在高中物理学习中,常见的数学应用方法主要包括代数方法、几何方法、微积分方法和概率统计方法。
具体来说:1. 代数方法:代数方法是物理学中常用的一种数学应用方法。
通过代数表达式的建立和运算,可以描述物理量之间的关系,并帮助我们解决各种物理计算问题。
例如,利用速度的定义式v=d/t,我们可以根据已知条件计算出物体的速度;利用牛顿第二定律F=ma,我们可以计算物体所受的力等。
2. 几何方法:几何方法主要指运用几何图形和几何性质解决物理学问题。
例如,通过绘制力的合成图、位移图等几何图形,可以直观地理解和计算力的合成、位移的方向和大小等。
同时,利用几何公式和定理,例如勾股定理、正弦定理、余弦定理等,可以帮助我们解决各种三角形、圆形相关的物理学问题。
浅谈高中物理教学与数学知识的融合
高中物理教学与数学知识的融合是一种教学方法和理念,通过将数学知识应用到物理
问题中,提高学生对物理知识的理解和运用能力。
它不仅能够帮助学生更好地掌握物理知识,也能够培养学生的分析问题、解决问题和推理能力。
本文将从以下几个方面谈谈高中
物理教学与数学知识的融合。
在物理问题中运用数学知识能够帮助学生更好地理解物理知识。
在学习力学时,学生
需要掌握速度、加速度、位移等概念,而这些概念都和数学中的导数和微分有关。
通过将
物理问题转化为数学问题,学生能够更深入地理解力学相关知识。
又如,在学习电磁学时,学生需要掌握电流、电压、电阻等概念,通过运用欧姆定律和电功率公式,学生可以将电
路问题转化为数学问题,进一步理解电磁学知识。
物理问题中的数学知识应用也能够培养学生的创新和拓展思维。
通过将物理问题转化
为数学问题,学生需要灵活运用数学知识和方法,提出新的解题思路和方法。
这种创新和
拓展思维对于学生日后的科学研究和工程实践都具有重要意义。
它能够培养学生的创新意
识和创新能力,使学生在解决复杂问题和面对未知情况时能够灵活应对。
分析在高中物理教学中怎样应用数学思想与方法
在高中物理教学中,数学思想与方法的应用是非常重要的,可以帮助学生更好地理解物理概念,解决物理问题,并培养他们的数学思维和分析能力。
下面将从数学思想与方法在物理中的应用角度进行分析。
数学思想与方法在物理中的应用可以帮助学生分析和表示物理量。
物理中的许多概念和现象都可以用数学语言来描述和表达,例如质量、速度、加速度等。
通过数学的方法,可以将这些物理量具体地量化和计算,使学生更好地理解和掌握物理概念。
数学思想与方法在物理中的应用可以帮助学生建立物理模型。
物理实验和观测往往得到的是一系列数据,需要通过数学方法对其进行处理和分析,建立适当的模型来描述实验现象。
通过实验数据的拟合和曲线的刻画,可以得到质点运动的速度-时间图、位移-时间图等,从而更好地理解质点运动的规律。
数学思想与方法在物理中的应用可以帮助学生解决物理问题。
物理问题的解答往往需要运用数学方法,例如利用向量的叠加、函数的求导、积分等。
通过数学方法的运用,可以更加准确地回答物理问题,并培养学生的思维能力和解决问题的能力。
数学思想与方法在物理中的应用还可以帮助学生理解物理中的定律和原理。
物理中的定律和原理常常是通过数学方式进行推导和证明的,对物理定律和原理的理解往往需要一定的数学基础。
数学思想与方法在物理中的应用还可以帮助学生进行物理实验和观测的数据处理和分析。
物理实验和观测得到的数据往往需要进行统计和分析,例如平均值的计算、标准差的评估等。
这些统计方法和数学思想可以帮助我们更好地理解和解释实验结果。
浅析数学知识在高中物理解题中的运用【摘要】数、格式要求等。
数学知识在高中物理解题中起着至关重要的作用。
本文从几何知识在力学问题中的运用、代数知识在电磁学问题中的运用、微积分在光学问题中的运用、概率论在热力学问题中的运用以及向量运算在动力学问题中的运用等方面进行了浅析。
通过对这些知识的应用,能够全面提高学生解题的效率和能力。
数学知识的灵活运用可以帮助学生更快更准确地解决物理问题,同时也能够促进学生在物理学习中的深度理解和思考能力的提升。
数学知识在高中物理解题中的全面运用不仅能够帮助学生取得更好的成绩,还能够培养学生的逻辑思维和解决问题的能力。
【关键词】数学知识、高中物理、解题、运用、重要性、几何、力学、代数、电磁学、微积分、光学、概率论、热力学、向量运算、动力学、全面运用、效率、能力提升.1. 引言1.1 数学知识对物理解题的重要性在高中物理解题中,数学知识扮演着至关重要的角色。
物理问题中常常涉及到距离、时间、速度等物理量的计算,这就需要用到代数知识进行数值计算和代入公式中。
很多物理问题需要根据空间几何关系来进行分析,这就需要运用几何知识进行解题。
微积分、概率论、向量运算等数学知识也都在物理解题中发挥着不可或缺的作用。
要想在高中物理中取得好成绩,充分运用数学知识是至关重要的。
学生们不仅需要掌握物理知识,还需要深入理解数学知识,并将数学知识灵活运用在物理解题中。
只有这样,才能更好地理解物理规律,解决物理问题,提高解题的效率和准确性。
数学知识是高中物理解题的必备利器,是提升物理解题能力的重要途径。
2. 正文2.1 几何知识在力学问题中的运用在力学问题中,几何知识起着至关重要的作用。
几何知识帮助我们理解物体在空间中的位置、运动和相互作用,为我们解决物理问题提供了基础。
几何知识在力学中的运用体现在对物体运动的描述和分析中。
通过几何图形可以清晰地展示物体的运动轨迹、速度和加速度。
通过利用速度-时间图像和加速度-时间图像,可以便于我们理解物体在不同时间点的速度和加速度变化规律,从而更好地分析物体的运动状态。
浅谈高中物理教学与数学知识的融合一、数学在物理教学中的应用1. 量纲分析:量纲是物理量的属性,反映了物理量的特征和性质。
在物理问题中,通过对物理量的量纲进行分析,可以确定物理公式中的系数关系,从而简化计算和推导过程。
通过对机械压强的定义进行量纲分析,可以得到机械压强与力的平方和面积的比值有关。
2. 代数方程的建立和求解:物理问题中常常需要建立代数方程来求解未知数。
根据牛顿第二定律和运动学公式,可以建立关于力、质量和加速度之间的代数方程。
通过求解代数方程,可以得到未知数的值,进而分析物理现象。
3. 函数和图像的分析:物理问题中常常涉及到函数和图像的分析。
通过对函数和图像的分析,可以找出物理规律和关系,并进行更精确的预测和推演。
通过对质点运动的速度-时间图像的分析,可以得到质点的加速度和位移的关系。
4. 微积分的运用:微积分是物理学的重要数学工具,可以用来描述变化率和积分面积等物理量。
通过对质点运动的速度函数进行微分,可以得到质点的加速度函数;通过对速度函数进行积分,可以得到质点的位移函数。
1. 强化基础知识培养:高中物理教学首先要对学生进行数学知识的再温习和强化,例如函数、方程、微积分等数学知识的基本概念和运算规则。
只有掌握了这些基础知识,才能更好地理解和应用物理概念和定律。
2. 建立物理与数学的联系:通过引导学生分析物理问题时的数学依据和思路,建立物理与数学之间的联系。
对于运动学问题,可以引导学生将位移、速度和加速度的关系用数学表达式表示,并通过求导和积分来求解关键物理量。
3. 实施数学模型:物理问题中常常需要建立数学模型来描述和解决问题。
通过实施数学模型,可以对物理现象进行抽象和概括,并进行定量的分析和预测。
对于自由落体问题,可以建立加速度-时间关系的数学模型来描述物体的自由落体过程。
4. 强调数学方法的灵活运用:物理问题解答的过程中,经常需要运用多种数学方法和工具,包括代数、几何、微积分等。
分析在高中物理教学中怎样应用数学思想与方法高中物理教学是培养学生科学思维和数学思维能力的重要环节,其中数学思想与方法在物理教学中起着至关重要的作用。
数学作为物理的工具语言,无论在理论模型的建立,实验数据的分析,还是问题的求解中都发挥着不可替代的作用。
本文将从物理教学的角度,分析在高中物理教学中如何应用数学思想与方法,以期能够更好地激发学生的学习兴趣,提升物理教学的效果。
在高中物理教学中,数学思想与方法在物理理论模型的建立中发挥着重要作用。
物理理论模型的建立需要运用数学语言进行描述,通过数学所建立起来的理论模型,能够更加直观地描述物理学中的各种规律和现象。
在学习运动学的过程中,数学思想和方法的应用可以帮助学生理解各种运动规律,并通过数学公式进行计算和预测。
通过数学方法,学生不仅可以理解物体的运动轨迹,更可以掌握速度、加速度的计算方法,从而深刻理解质点的运动规律,为后续的物理学习打下坚实的数学基础。
在实验数据的分析中,数学思想与方法同样发挥着至关重要的作用。
在进行物理实验的过程中,学生需要收集大量的实验数据,并对这些数据进行分析和处理。
此时,数学方法的应用可以帮助学生对实验数据进行处理和分析,通过数学统计方法获得实验数据的规律和规律之间的关系。
在学习牛顿定律的实验中,学生可以通过数学方法对实验数据进行处理,并进行线性拟合,从而验证牛顿定律的准确性。
通过实验数据的分析,学生可以更加深入地理解物理规律,并且培养学生的数学分析能力。
在问题的求解过程中,数学思想与方法同样发挥着重要的作用。
物理学习中的各种问题求解,往往离不开数学方法的应用。
比如在学习力学的过程中,学生需要通过数学方法求解各种复杂的力学问题,如斜面上的物体受力问题、简谐振动的运动规律等。
通过数学方法的应用,学生可以更加清晰地理解力学问题的本质,培养学生的问题分析和解决能力。
如何在高中物理教学中应用数学思想与方法呢?教师应该在教学过程中注重物理知识与数学知识的融合。
浅谈数学方法在高中物理教学中的应用数学作为学习和研究现代科学技术必不可少的工具,在解决物理问题中有重要作用。
许多物理问题的解决方案往往是通过物理思想和数学方法的结合提出的。
借助数学方法可使复杂的物理问题显示出明显的规律性,能达到打通关卡、长驱直入地解决问题的目的。
中学物理《考试大纲》中对学生应用数学方法解决物理问题的能力作出了明确的要求,要求考生有“应用数学处理物理问题”的能力,能够根据具体问题列出物理量之间的关系式,进行推导和求解,并根据结果得出物理结论;能运用几何图形、函数图像进行表达、分析。
对这一能力的考查在历年高考试题中也有明显的体现。
因此,需在物理教学中培养学生良好的数学素养、熟练运用数学知识解决物理问题,塑造学生良好的物理学科素养。
数学方法是在数学思想的指导下,把客观事物的状态、关系和过程用数学语言表达出来,并进行推导、演算和分析,以形成对问题的判断、解释和预测。
可以说,任何物理问题的分析、处理,都离不开数学方法的运用。
本文就高中物理学习中一些特殊、典型的方法在物理学中的应用做浅略的分析。
一、微元法在高中物理学习中,由于学生物理知识基础和数学方法的欠缺,处理变量问题比较困难。
采用“先微分后积分”的思想,把整个过程分成若干无限小的部分,在每一无限小部分内把变量视为不变,结合所学知识,再把各部分进行累加,就可得到需要的结果,这种“无限分割逐渐逼近”的方法即“微元法”。
微元法通过化整为零、化曲为直,能使学生对问题有清晰的认识,也易于接受,方便解决变值问题。
微元法在物理学中应用广泛,如:运动学中求非匀变速运动的速度、匀变速直线运动的位移;功和能部分推导变力做功;动量部分求流动的液体产生的作用力;电场中将非点电荷的求解问题转化为点电荷来处理;电磁感应中求变力作用下的位移等。
例1:物体做初速度为v,加速度为a的匀加速直线运动,推导物体在时间t内的位移。
【思路点拨】把物体的运动分割成无数个时间△t极短的微元,每一微元内的运动都可以看成匀速直线运动,利用v-t图像下微元面积的表达式,可求得位移微元的表达式,求和可得物体在时间t内的总位移。
浅谈高中物理的数学应用
柳州地区民族高中物理组陈代局
内容摘要:物理是一门自然学科,对物理理论知识的理解和应用是学习物理的最终目标。
物理也称为“格致”,所谓“格物以致知”,就是要全面的理解事物最本质的东西从而获取知识。
在研究事物本质的过程中,各学科方法的应用发挥着重要的作用,尤其是对数学知识的应用,将物理的理论用数学语言表达出来,是学生学习物理的基本能力之一。
那么,在学习高中物理的过程中,数学知识的应用在什么地方用得最多,用什么样的数学知识,如何应用好数学的知识,这是笔者在四年的物理教学过程中思考的一个问题。
本文将从笔者自身的学习和教学感受浅议高中物理的数学应用。
关键词:物理理论模型数学语言数学方法
正文
一、物理理论模型的建立
解决一个物理知识,首要做的是建立理论的模型,然后通过模型去分析所包含的物理现象。
在建立物理模型的过程中,数学的的几何知识至关重要。
用几何图形将物理现象画出来以后,分析才会直观易懂。
例如在分析曲线运动的题型中,将运动状态用几何图像画出,然后用三角函数去解决问题。
例:如图所示,汽车以速度v匀速行驶,当汽车到达图示位置时,绳子与水平方向的夹角是θ,此时物体M的上升速度大小为多少?(结果用v和θ表示)
在解决问题时,我们可根据运动状态画出汽车实际的运动和
参与的运动,然后根据几何关系求出问题。
物体M与右段绳子上升的速率相同,而右段绳子上升的速率
与左段绳子在沿绳长方向运动的速率v 1是相等的。
与车相连的端点的实际运动
速度就是合速度,且与汽车速度v 相同。
分析左段绳子的运动可知,它其实同时参与了两个分运动,即沿绳长方向运动和绕滑轮边缘顺时针转动。
将车速v 分解为沿绳方向的速度v 1和垂直绳子方向的速度v 2,如图所示。
根
据平行四边形定则可得v 1=v cos θ。
所以,物体M 上升速度的大小为 v ’=v cos θ。
但是,从我教了两年的高一来看,学生对三角函数的应用并不熟练,因为
现在初中对数学的三角函数要求并不高,很多初中在学习三角函数时只是简单的讲解。
但是高一物理一开始就要求对几何三家函数非常熟悉,有些学生虽然能画出几何图像,但是因为不熟悉函数的应用,在解决问题的速度上就受到了很大的限制。
所以笔者建议在高一开学的时候就应当先让学生熟悉最基本的三角函数。
二、将物理理论转换成数学表达式
物理的概念理论很多,数学公式也非常多,学生在学习的时候经常记不住
物理公式。
其实关键是学生不懂得怎样将物理语言转换成数学语言,对表达式只会死记硬背,记忆不深刻,更不用说灵活的应用了。
例如理解力学中的动能定理和动量定理,很多学生对这两个理论经常弄混淆,因为它们表达的方式很多,例如动能定理,表达式可以是20221
21
mv mv FS -=,也可以是k E w ∆=,真
在应用的过程中还会有其它的表达方式,让人不知如何列关系式。
但是,如果能将物理的语言理解透彻再转换成数学表达式,那么公式也就变得不是那么重要了。
比如教材对于动能定理的表述是这样的,合外力所做的功等于动能的变化量。
我们可以这样理解,一个物体可能受多个力作用,如果它们的合力不是
零,那么这个合力必定做功,从能量守恒的角度看,做功必定就会对物体的动1
能产生影响,如果是做正功,物体的动能就会增加,如果做负功,物体的动能就会减少,在功和动能的变化量之间加上一个等号,那么不管怎么变,数学的表达式就出来了。
同样,对动量定理的理解也是,用最普通的语言将物理理论表述清楚,然后建立数学的表达式。
例:如图所示,水平光滑地面停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小
车的四分之一圆弧轨道AB 是光滑的,在最低点B
与水平轨道BC 相切,BC 的长度是圆弧半径的10
倍,整个轨道处于同一竖直平面内。
可视为质点
的物块从A 点的正上方某处无初速度下落,恰好
落入小车圆弧轨道滑动,然后沿水平轨道滑行至
轨道末端C 恰好没有滑出。
已知物块到达圆弧轨道最低点B 时对轨道的压力是物块的重力的9倍,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失,求:
(1)物块开始下落的位置距离水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的多少倍?
(2)物块与水平轨道BC 间的动摩擦因数μ为多少?
解析:本题所涉及内容主要是动能和动量的关系,如果不懂得将物理的知识转换成数学的应用,那么解决问题的时候就会变得非常困难。
所以本题的解决方法主要是在理解的基础上列关系式。
解:(1)设物块的质量为m,其开始下落的位置距离BC 的竖直高度为h ,到达B 点时的速度为v ,小车圆弧轨道半径为R ,有机械能守恒定律,有:
221mv mgh =
① 根据牛顿第二定律,有R v m mg mg 29=- ②
解得h=4R ③
即物块开始下落的位置距水平轨道BC 的竖直高度是圆弧半径的4倍。
(2)设物块与BC 间的滑动摩擦力的大小为F ,物块滑行到C 点时与小车的共同速度为v’,物块在小车上由B 运动到C 的过程中小车对地面的位移大小为s ,
依题意,小车的质量为3m ,BC 长度为10R ,由滑动摩擦定律,有F=μmg ④
由动量守恒定律,有v m m mv '+=)3( ⑤ 对物块、小车分别应用动能定理2
2
21
21)10(mv v m s R F -'=+- ⑥ 0)3(212
-'=v m Fs ⑦
解得:μ=0.3
答案:h=4R μ=0.3。