- 高三物理必修一压轴题
高三物理必修一的压轴题通常涉及到受力分析、运动学、动能定理、动量守恒、能量守恒、圆周运动、天体运动等内容。
具体题目例如:
选择题:
1. 有一个半径为R的光滑圆弧轨道,放在竖直平面内,一个质量为m的小球由静止开始从轨道A点开始下滑,已知轨道最低点为B点,则小球在运动过程中( )
A. 机械能守恒
B. 机械能不守恒
C. 小球到达B点时对轨道的压力为零
D. 小球到达B点时对轨道压力不为零
2. 如图所示,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,弹簧处于原长状态,C为一固定挡板。现物体B上施加一水平力F,使系统沿斜面以加速度a匀加速运动,在突然撤去力F的瞬间,关于A的说法正确的是( )
A. A的加速度不变
B. A的加速度变小
C. A受到的合外力不变
D. A受到的合外力减小
实验题:
3. 某同学在做“验证机械能守恒定律”的实验中,用打点计时器打出纸带,并用毫米刻度尺测量连续相等时间内的下落距离,选出一条清晰的纸带,量得第一个点与第一个点距离为x1=45.6mm,以后各点到第一个点的距离分别为x2=66.2mm、x3=87.8mm、x4=110.4mm、x5=135.2mm。已知打点计时器每隔T=0.02s打一次点,则重物由静止开始下落到打下第五个点的过程中重物重力势能减少量为______J,动能的增加量为______J(g取9.8m/s2)
解答题:
4. 如图所示,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,弹簧处于原长状态,C为一固定挡板。现用平行于斜面的拉力F拉物体A,使物体A和B以相同的加速度a沿斜面匀加速上升。在突然增大拉力F的瞬间,关于物体间的作用力下列说法正确的是( )
A. A对B的作用力增大
B. A对B的作用力减小
C. A对B的作用力的方向与弹簧的形变量方向相同
D. A对B的作用力的方向与弹簧的形变量方向相反
这些题目综合性强,涉及到多个知识点,需要学生有较强的逻辑思维和物理分析能力才能较好地解决。
相关例题:
题目:
有一个质量为 m 的小球,在距离地面高度为 H 的位置,以初速度 v 抛出。小球在运动过程中与地面碰撞会产生一定的能量损失。假设小球每次与地面碰撞都以相同的速率反弹,求小球在运动过程中所能达到的最大高度 hm。
分析:
1. 小球在运动过程中受到重力和地面的阻力作用,由于每次碰撞都以相同的速率反弹,所以可以假设小球每次碰撞后的速度与初始速度相同。
2. 小球在运动过程中,重力势能会逐渐减小,动能会逐渐增加。当重力势能减小到零时,小球达到最高点,此后由于阻力作用,重力势能会逐渐增加。
解题:
1. 小球第一次碰撞地面后,根据动能定理,有:
-mgH - f(H) = 0 - (1/2)mv²
其中 f(H) 是地面给小球的阻力做的负功。
2. 小球第二次碰撞地面后,根据动能定理,有:
-mg(H-h) - f(H-h) = 0 - (1/2)mv² + (1/2)mv₁²
其中 v₁ 是小球第二次碰撞后的速度。
3. 假设小球经过 n 次碰撞后达到最大高度 hm,那么根据动能定理,有:
-mg(H-hm) - f(H-hm) = 0 - (1/2)mv² + (1/2)mv₁² + ... + (1/2)mv_(n-1)²
其中 v_(n-1) 是小球第 n 次碰撞后的速度。
4. 由于每次碰撞后速度都相同,所以有 mv = mv₁ = ... = mv_(n-1)。同时由于每次碰撞都会损失一定的能量,所以有 mg(H-h) ≤ f(H-h)。将这些条件带入上面的式子中,得到:
mgH - f(H) ≤ hm ≤ mgH + f(H)
其中 f(H) 可以表示为 f(H) = -kW,其中 K 是摩擦系数,W 是每次碰撞的能量损失。
解这个不等式就可以得到 hm 的范围。由于题目没有给出具体的摩擦系数和能量损失大小,所以这个答案只是一个大概的范围。
希望这个例子能帮助你理解高三物理必修一压轴题的一个典型题目。
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