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- 2021-05-26 发布
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1二次函数法
对于二次函数
[例题1]如图所示,光滑轨道竖直放置,半圆部分半径为R,在水平轨道上停着一个质量为M=0。99 g的林块,一颗质量m=0。01 g的子弹以v=400m/s的水平速度射入木块中,然后一起运动到轨道最高点水平抛出,求圆半径R为多大时平抛的水平位移最大?最大值 为多少?
解析:子弹和木块碰撞过程动量守恒,设共同速度为则
解得
设在轨道最高点平抛时速度为,轨道光滑,根据机械能守恒定律
解得
所以平抛的水平位移
根号下的部分是关于R的二次函数,二次项系数,所以水平位移S有最大值,当,二次函数有最大值,此时水平位移也 有最大值
[例题2]把电量+Q分配给相距为r的两金属球上,问如何分配才能使它们之间的相互作用力最大?
解析:设一金属球分得的电量为q。则另一金属球分得的电量为(Q-q),由库仑定律可得它们之间的相互作用力为:
=
因为,所以F有最大值,此时
,即当两球所分得的电量相等时,它们间的相互作用力最大。
[例题3]如图所示,电源电动势ε=24V,内电阻r=1Ω, , ,为滑动变阻器,求当滑动变阴器触头C在什么位置时,电源输出的电流强度最小,并计算这个最小值。
解析:设滑动触头滑到使AC段电阻为R时,外路总电阴为R总,电源输出的电流为I,这时有:
由于,所以当最大时,电源输出的电流强度最小,此时
,即变阻器触头C对应的位置。电流的最小值为