高中物理极值问题,高中数学求极值的方法

  • 高中物理
  • 2024-08-25

高中物理极值问题?物体A在斜面上有一个沿斜面向下的分力,由于B的拉力,还会有摩擦力,重力的分力、摩擦力与拉力的合力为0,物体即能静止在上。由于摩擦力的方向可能向上也可能向下,则 GAsin30+F-GB=0则GB=5+3.46=8.46N GAsin30-F-GB=0则:GB=5-3.46=1.54N 所以GB在1.54~8.46N之间,那么,高中物理极值问题?一起来了解一下吧。

高中物理必修一极值问题

物体A在斜面上有一个沿斜面向下的分力,由于B的拉力,还会有摩擦力,重力的分力、摩擦力与拉力的合力为0,物体即能静止在上。

由于摩擦力的方向可能向上也可能向下,则

GAsin30+F-GB=0则GB=5+3.46=8.46N

GAsin30-F-GB=0则:GB=5-3.46=1.54N

所以GB在1.54~8.46N之间,物体A都能静止在斜面上。

物理极值法例题

m保持静止状态时,M做圆周运动的半径不变,M的向心力由绳的拉力和静摩擦力的合力提供,由于静摩擦力的大小、方向不定,所以存在临界问题.

当ω最小时,M受到的最大静摩擦力的方向与拉力的方向相反,则有mg-Ffm=

代入数据得ω1=2.80rad/s

当ω增大时,静摩擦力减小,当ω′=4.84rad/s时,静摩擦力为零.

当ω继续增大时,M受到的静摩擦力方向反向,与拉力方向相同,静摩擦力与拉力的合力提供做圆周运动的向心力.

当ω最大时有mg+Ffm=Mωr

代入数据得ω2=6.25rad/s

因此ω的取值范围为

2.80rad/s≤ω≤6.25rad/s

物理力的极值问题

此题的最佳解法不是直接用三角

而是用包络线法

取发射点为原点建系

知运动时间为 t 时,子弹的坐标为(10 * t * cosα , 10 * t * sinα - 5 t²)

则消去参数 t 得运动轨迹 y= - x² / (20cos²α) + x * tanα

令 z=tanα 为主元 知 1/cos²α = 1 + z² 将 x, y 看作参数

可得关于 z 的一元二次方程 (x²/20) * z² - x * z + y + x²/20=0

此方程有实根的临界条件为 Δ = x² - 4 (x²/20)(y + x²/20)=0

x不等于0时 y = 5 - x²/20 (此方程代表包络线)

故 y = -10 时 x = 10√3 为最大射程

此时 z = √3 /3 即 α=30 度 时 射程S最大 为 10m,1,

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ǸһѧĽⷨܲܡͼ㣬S=10cossin+̣sin²+2ֵôҲǦΪʱSôĴ ҲǸõĽⷨ Ǹѧ ʵǰҲֱʽ Ҫcosɡ(1-sin^2) sin^2 ԪΪ t ʽ [1/4 - (t - 1/2)^2] + [9/4 - (t + 1/2)^2] Ȼͼֵ Է,求高手解答一道高中三角函数求最值难题(原题为物理),

求S=10cosα(sinα+√(sin²α+2))的角度α为多少时y最大.

本来是一道物理求子弹发射角度多少时射程最远的题目.原题大概是:子弹发射,不计重力,求角度多少时射程最远,射出点离地面高度h=10m,初速度为v0=10m/s,计发射角为α,不计空气阻力的影响,重力加速度g=10m/s².反正我解了之后得出射程S=10cosα(sinα+√(sin²α+2)),但是不知道怎么求α为多少时能够使射程S最大?

函数的极值例题

高中物理动态平衡的五种方法:矢量三角形法、相似三角形法、解析法、作辅助圆法、极值法。

一、矢量三角形法

将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形。根据边的长短变化来判断力的大小变化。

二、相似三角形法

相似三角形法。适用于物体所受的三个力中。一个力大小、方向不变,其他两个力的大小均发生变化,且三个力中没有二力保持垂直关系,但可以找到力构成的矢量三角形相似的几何三角形问题。

先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连构成闭合三角形,利用相似三角形的几何三角性质,建立比例关系,把力的大小变化问题化转化为几何三角形边长的大小问题进行讨论。

三、解析法

画出受力分析图,设一个角度 ,利用三力平衡得到拉力的解析方程式,然后作辅助线延长绳子一端交于题中的界面, 找到所设角度的三角函数关系。当受力发生变化时,抓住绳长不变,研究三角函数的变化,可得力的变化关系。

四、作辅助圆法

先正确分析物体的受力,画出受力分析图,将三个力的矢量首尾相连构成闭合的三角形,第一种情况以不变的力为弦作个圆,在辅助的圆中容易画出两个夹角不变的力的矢量三角形,从而轻易地判断各力的变化情况。

第二种情况,以大小不变,方向变化的力为直径作一个辅助圆,在辅助圆中容易画出一个力的大小不、方向改变的力的矢量三角形,从而轻易判断各力的变化情况。

极值在哪里取得

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

以上就是高中物理极值问题的全部内容,m保持静止状态时,M做圆周运动的半径不变,M的向心力由绳的拉力和静摩擦力的合力提供,由于静摩擦力的大小、方向不定,所以存在临界问题.当ω最小时,M受到的最大静摩擦力的方向与拉力的方向相反,则有mg-Ffm= 代入数据得ω1=2.80rad/s 当ω增大时,静摩擦力减小,当ω′=4.84rad/s时。

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