- 黄浦区高三物理2022
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1. 曲线运动中速度的方向为该点的切线方向。
2. 曲线运动的速度方向与加速度方向不一定共线。
3. 曲线运动中物体在某一点的速度方向与加速度方向的角总是变化的。
4. 曲线运动中物体在某段时间内的速度变化量指向初速度方向的加速度不一定是切线方向的。
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相关例题:
例题:
【题目描述】
一个质量为m的物体,在平行于斜面向上的恒力F的作用下,从斜面底端A点静止开始运动,到达斜面顶端B点时,物体恰好沿斜面匀速运动。已知斜面的倾角为θ,斜面与物体间的动摩擦因数为μ,求:
(1)物体沿斜面向上运动时受到的摩擦力大小;
(2)斜面的机械效率;
(3)若在物体运动过程中,突然撤去恒力F,撤去恒力F后,物体在摩擦力的作用下又沿斜面滑行了一段距离s后停下,求物体在撤去恒力F前后的加速度大小之比。
【解题思路】
(1)物体沿斜面向上运动时受到重力、支持力、拉力、滑动摩擦力。根据受力平衡条件可求得摩擦力大小。
(2)根据有用功和总功可求得机械效率。
(3)根据牛顿第二定律可求得撤去恒力前后物体的加速度大小。
【答案】
(1)物体沿斜面向上运动时受到的摩擦力大小为:f = F - mgμ - mgsinθ。
(2)斜面的机械效率为:η = \frac{mg\cos\theta h}{Fh}。
(3)撤去恒力前后物体的加速度大小之比为:\frac{a_{前}}{a_{后}} = \frac{mg\sin\theta + f_{前}}{mg\sin\theta + f_{后}} = \frac{mg\sin\theta + \mu mg\cos\theta}{mg\sin\theta + \mu mg\cos\theta - mgsin\theta} = \frac{mg(sin\theta + \mu cos\theta)}{mg(sin\theta + \mu cos\theta - sin\theta)} = \frac{mg}{mg} = 1。
【例题解析】
本题是一道典型的力学综合题,考查了物体的受力分析、牛顿第二定律、滑动摩擦力、机械效率等知识。解题的关键是要熟练掌握基本概念和基本规律,并能灵活运用。
【知识点】
1.滑动摩擦力的大小公式:f = \mu F_{N};
2.机械效率的计算公式:\eta = \frac{W_{有}}{W_{总}};
3.牛顿第二定律的应用。
【例题延伸】
如果将本题中的恒力改为变力,那么还可以进一步研究物体在整个运动过程中的受力情况,进而研究物体的运动规律。
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