- 高三物理几何模型题及答案
以下是一些高三物理几何模型题及答案:
1. 【题目】一个质量为m的物体,放在倾角为θ的斜面上,物体和斜面间的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是:
A. 物体下滑时受到的摩擦力大于物体上滑时受到的摩擦力
B. 物体受到的摩擦力方向沿斜面向上
C. 物体受到的摩擦力大小为μmgcosθ
D. 物体所受重力沿斜面向下的分力大小为mgsinθ
答案:D
2. 【题目】半径为R的光滑圆弧面竖直固定在水平地面上,质量为m的小球从圆弧面左侧最高点静止滑下,不计空气阻力,则小球滑到圆弧面底端时:
A. 小球的动能最大
B. 小球对圆弧面的压力最大
C. 小球对圆弧面的压力最小
D. 小球受到圆弧面的支持力最大
答案:A
3. 【题目】在倾角为θ的光滑斜面上有两个用轻质弹簧相连接的物体A和B,弹簧劲度系数为k,C为一固定挡板,开始时A和B均静止在光滑水平面上,C与A间距离为s,在物体B上施加一水平向右的恒力F,使弹簧被压缩,两物体压缩弹簧后获得相同速度一起运动,求弹簧具有的最大弹性势能。
答案:$\frac{1}{2}k\Delta x^{2} = \frac{F(s + \Delta x)}{m_{A} + m_{B}}$
这些题目和答案可以帮助你复习和理解高三物理几何模型的相关知识。请注意,每个问题的答案可能因具体情况而异,因此最好参考你的物理课本或教师的讲解。
相关例题:
例题:
【题目】一质量为 m 的小球,用长为 L 的轻绳悬挂于O点,小球在水平拉力作用下,从平衡位置P点以一定的初动能,沿竖直方向移动到距平衡位置的高度为h的Q点,如图所示。已知小球与轻绳的最大静摩擦力为f,重力加速度为g,求:
(1)小球到达Q点时的动能;
(2)水平拉力对小球做的功。
【答案】
(1)根据动能定理得:
$W_{F} + W_{G} = \frac{1}{2}mv^{2}$
其中$W_{F}$为水平拉力对小球做的功,$W_{G}$为重力对小球做的功。
解得:$W_{F} = \frac{1}{2}m(L^{2} - h^{2})g$
(2)当小球运动到最高点时,绳与竖直方向夹角为$\theta$,此时小球受到的拉力为$T$,则有:
$T = mg\cos\theta$
当小球运动到Q点时,绳与竖直方向夹角为$\varphi$,此时小球受到的拉力为$F$,则有:
$F = mg\sin\varphi$
由于绳不可伸长,所以有:$\varphi = \theta + \frac{h}{L}$
根据牛顿第二定律得:$F - f = ma$
解得:$F = \frac{mg(L^{2} - h^{2}) + fL}{h}$
水平拉力对小球做的功为:$W_{F} = Fh = \frac{mg(L^{2} - h^{2}) + fL}{h}$。
【解析】本题考查了动能定理、牛顿第二定律和几何关系的应用。
【分析】
(1)根据动能定理求解;
(2)根据几何关系求解拉力大小,再根据牛顿第二定律求解水平拉力对小球做的功。
【解答】本题是一道几何模型题,需要结合几何关系和牛顿第二定律求解。解题的关键是正确分析小球的受力情况和运动过程。
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