- 物理力学高考题
以下是一些物理力学的高考题:
1. 如图,在倾角为θ的光滑斜面上有一固定的挡板,挡板竖直固定在挡板O点正上方的A点。一质量为m的物块与挡板碰撞过程中无机械能损失。现让该物块从距斜面底部H处由静止释放,当它第一次与挡板碰撞时,求物块碰撞挡板后速度的变化量的大小。
2. 如图所示,质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点,小球在水平恒力作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,则在此过程中( )
A.拉力对小球所做的功为mgL
B.拉力对小球所做的功不为零
C.重力对小球做功为零
D.重力对小球做功不为零
3. 如图所示,一质量为m的滑块放在水平放置的木板上,木板与滑块间被一根轻质弹簧相连,弹簧的另一端固定在竖直墙上的A点,弹簧原长时C点与A点距离为L。现将木板以某一角速度匀速转动,当木板转到与水平方向成θ角时,木板对滑块的作用力恰好为零。则此时弹簧的弹性势能为( )
A.mgL(1-cosθ)
B.mgL(cosθ-1)
C.mgL(cosθ+sinθ)
D.mgL(sinθ+cosθ)
请注意,以上题目仅为示例,高考中可能出现的物理力学题目类型多样,可能包括但不限于以上内容。
以上题目涉及到的物理知识包括牛顿运动定律、动量守恒、能量守恒、弹性势能等,需要考生对这些知识有深入的理解和掌握。
相关例题:
题目:
一个质量为 m 的小球,在光滑的水平面上以初速度 v0 朝一个挡板撞去。挡板与小球之间的距离为 d,并位于小球的初始位置。假设挡板足够长,可以阻止小球的继续运动。
1. 如果小球撞到挡板上后立即停止,求小球撞挡板的位置与初始位置的距离。
解答:
根据动量守恒定律,小球的动量在碰撞前后保持不变。因此,当小球撞到挡板上后,它的速度将变为零。
假设小球撞挡板的位置与初始位置的距离为 x,则小球的动量变化等于挡板受到的冲量。根据动量守恒定律,我们有:
mv0 = 0 + (mv1) (其中 v1 是小球撞挡板后的速度)
由于碰撞是弹性的,所以 v1 和 v0 大小相等,方向相反。因此,我们有:
v1 = -v0
由于碰撞发生在光滑的水平面上,所以没有能量损失。因此,小球的动能变化等于重力势能的变化。根据能量守恒定律,我们有:
(1/2)mv0^2 = (1/2)mv1^2 + 0
将 v1 = -v0 代入上式,我们可以解出 x:
x = d/2
所以,小球撞挡板的位置与初始位置的距离为 d/2。
2. 如果小球撞到挡板上后反弹,求小球反弹后的速度大小和方向。
解答:
同样地,我们可以通过动量守恒定律和能量守恒定律来求解这个问题。假设小球反弹后的速度为 v2,则有:
mv0 = mv1 - mv2 (其中 v1 是小球撞挡板后的速度)
由于碰撞是弹性的,所以反弹后的速度大小和方向与碰撞前的速度大小和方向相反。因此,我们有:
v2 = -v1
同时,由于碰撞发生在光滑的水平面上,所以没有能量损失。因此,小球的动能变化等于重力势能的变化。根据能量守恒定律,我们有:
(1/2)mv0^2 = (1/2)mv1^2 + (1/2)mv2^2
将 v1 和 v2 代入上式,我们可以解出 v2:
v2 = sqrt(3/8)v0 (方向与初始速度相反)
所以,小球反弹后的速度大小为 sqrt(3/8)v0。这个结果符合弹性碰撞的性质,即反弹后的速度大小总是小于或等于碰撞前的速度大小。
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