- 物理高三临界问题例题
高三物理临界问题例题有:
1. 传送带与地面倾角为θ,长为L,以速度v做匀速运动,将一质量为m的小物块轻轻放在传送带的顶端,小物块在传送带的带动下一起运动,到达底端时物块恰好到达底端,求此过程中由于小物块与传送带间相对运动而产生的摩擦热。
2. 汽车以某一速度行驶,急刹车后经时间t停止运动,其位移与时间的关系为x=t²+t(单位:m),求汽车刹车前的初速度和加速度。
3. 质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点,细线偏离竖直方向θ角,小球恰能在竖直平面内做圆周运动,求小球通过最低点时绳子的拉力和小球对杆的作用力。
4. 质量为m的小车在恒力F作用下沿水平面由静止开始运动,经时间t,小车停下来,求这段时间内小车受到的阻力。
5. 质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点,细线偏离竖直方向θ角时小球恰能在竖直平面内做圆周运动,求小球通过最高点时绳子的拉力和小球对杆的作用力。
以上问题都是临界问题中的相关例题,解决这类问题需要分析清楚物体的运动过程,找出临界状态,再结合牛顿第二定律和运动学公式求解。
临界问题在物理中是一个比较重要的考点,需要多加练习才能掌握。
相关例题:
问题:一物体在光滑的水平面上受到一个恒定的水平外力作用,速度从0开始加速到v,然后再以速度v匀速运动。现在,该物体受到一个反向的恒定水平外力作用,问这个反向力有多大,才能使物体在回到v的速度之前停止运动?
解答:
t = √(2v/a)
在这个问题中,物体在受到反向力之前已经以v的速度匀速运动了一段距离。这段距离可以通过运动学公式计算:
s = vt
假设物体在受到反向力之前已经运动了s米,那么物体受到的初始加速度可以表示为:
a = (v - 0)/t = v/√(2s/m)
F = ma + f = mv²/s + f
其中f是摩擦力,它的大小可以通过牛顿第二定律求出:
f = µmg
其中µ是摩擦系数,g是重力加速度。
将上述公式带入原始问题的条件中,即物体在回到v的速度之前停止运动,我们可以得到一个不等式:
mv²/s + f > 0
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