- 高考物理真题库好吗
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相关例题:
真题例题:(出自2022年高考物理全国甲卷)一质量为m的物块以初速度v0自A点沿斜面中线下滑,经B点后再经过C点达到斜面底部D点。已知A点处的斜面与水平面间夹角为θ,B点处的水平面与斜面间夹角也是θ,且BC段是圆弧连接。已知物块与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。求物块在BC段圆弧上的速度大小。
解题思路:
1. 首先,我们需要分析物体的运动过程。物体在斜面上先做匀减速直线运动,到达B点后水平减速运动,到达C点后做匀速直线运动。
2. 根据牛顿第二定律和运动学公式,可以求出物体在斜面上的加速度和在水平面上的加速度。
3. 根据运动学公式,可以求出物体在斜面上和水平面上的位移。
4. 由于BC段是圆弧连接,所以需要求出物体在BC段上受到的向心力来源,再根据向心力公式求出物体在BC段上的速度大小。
答案:
根据题意,物体在斜面上的加速度为a1=gsinθ-μgcosθ,位移为s1=v0t-0.5a1t^2。物体在水平面上的加速度为a2=μg,位移为s2=v0cosθt。由于BC段是圆弧连接,所以物体在BC段上受到的向心力来源是重力在斜面方向的分力和摩擦力。根据向心力公式,可得mv^2/r=mgsinθ+μmgcosθ,其中r为圆弧的半径。联立以上各式可得v^2=v0^2(sin^2θ+cos^2θ)-2μgcosθ(s1+s2)+μ^2g^2(s1^2+s2^2)/r^2+2μgsinθs1。代入数据可得物体在BC段上的速度大小为v=√(v0^2(sin^2θ+cos^2θ)-μg(sinθ+cosθ)(s1+s2))。
总结:
这是一个典型的运动学问题,需要分析物体的运动过程并建立相应的运动学公式。同时,由于BC段是圆弧连接,还需要考虑向心力的来源和向心力公式。通过分析和计算,可以得出物体在BC段上的速度大小。
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