- 高考物理变轨题型
高考物理变轨题型主要有以下几种:
1. 细绳一端系着物体,另一端固定,绳被拉直时,物体在光滑水平面上做圆周运动,在物体运动过程中,绳突然断裂,物体将沿圆周的切线方向做______运动。
2. 物体在水平面上受三个力作用做匀减速直线运动,突然撤去其中一个力,物体将做什么运动?
3. 物体在斜面上受重力、支持力和静摩擦力作用做匀速下滑运动,当撤去摩擦力后,物体将做什么运动?
4. 圆周运动中的变轨问题:近心运动和离心运动。
以上是部分高考物理变轨题型,具体还取决于题目中的条件和要求。
相关例题:
【原题】
竖直平面内的圆弧轨道固定在水平地面上,直径AB与水平轨道BC相切于B点,一质量为m的小物块从圆弧轨道顶端A点静止释放,滑下后从C点进入水平轨道,最后停在D点。已知圆弧轨道的半径为R,物块与轨道的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。
【分析】
(1)求物块在圆弧轨道上运动到C点时的速度大小;
(2)若物块从A点由静止释放后滑到D点时速度为零,求D点到B点的距离。
【解答】
(1)物块从A到C的过程中,由动能定理得:
mgR = 0 - 0.5mv²
解得:v = √gR
(2)物块从C到D的过程中,由动能定理得:
-μmg(s + R) = 0 - 0.5mv²
解得:s = 3R
【变式】
若圆弧轨道半径增大为原来的2倍,其他条件不变,求此时物块滑到D点时的速度大小。
【分析】
(1)物块从A到C的过程中,由动能定理求出速度大小;
(2)物块从C到D的过程中,由动能定理求出速度大小。
【解答】
解法一:物块从A到C的过程中,由动能定理得:mgR = 0 - 0.5mv²;解得v = √gR;物块从C到D的过程中,由动能定理得:$- \mu mg(s + 2R) = 0 - \frac{1}{2}mv^{2}$;解得v = \sqrt{\frac{g(s + 2R)}{\mu}};解法二:物块从A到C的过程中,由动能定理得:mg(2R) = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}m{v_{c}}^{2};解得v_{c} = \sqrt{g(2R)};物块从C到D的过程中,由动能定理得:$- \mu mg(s + 4R) = \frac{1}{2}m{v_{d}}^{2} - \frac{1}{2}m{v_{c}}^{2};$解得v_{d} = \sqrt{\frac{g(s + 4R)}{\mu}}。
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