高考物理大题20分的相关例题可以参考如下内容:
例1:
【分析】
(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式求出物体到达A点时的速度大小,再根据牛顿第二定律求出物体在A点时的加速度大小;
(2)根据速度时间公式求出物体在B点时的速度大小,再根据牛顿第二定律求出物体在B点时的加速度大小;
(3)根据速度时间公式求出物体运动的时间,再根据位移时间公式求出物体在AB段运动的位移大小,从而得出B点的位置.
【解答】
解:(1)物体到达A点时的速度大小为:$v_{A} = \sqrt{2gh_{A}}$
根据牛顿第二定律得:$a_{A} = \frac{mg}{m} = g$
(2)物体在B点时的速度大小为:$v_{B} = \sqrt{2gh_{B}}$
根据牛顿第二定律得:$a_{B} = \frac{mg + F}{m}$
(3)物体运动的时间为:$t = \frac{v_{B}}{a_{B}} = \frac{\sqrt{2gh_{B}}}{g + \frac{mg}{m}} = \frac{\sqrt{2h_{B}}}{h_{B} + 1}$
物体在AB段运动的位移大小为:$x = \frac{v_{A}t}{2} = \frac{\sqrt{2gh_{A}} \times \frac{\sqrt{2h_{B}}}{h_{B} + 1}}{2}$
解得:$x = \frac{\sqrt{2h_{A}h_{B}}}{h_{B} + 1}$
物体在BC段运动的位移大小为:$x^{\prime} = \sqrt{{(h_{B} - h_{A})}^{2} + h_{C}^{2}}$
解得:$x^{\prime} = \sqrt{h_{C}^{2} - 2h_{A}h_{B}}$
则B点的位置为:$x + x^{\prime} = \frac{\sqrt{2h_{A}h_{B}}}{h_{B} + 1} + \sqrt{h_{C}^{2} - 2h_{A}h_{B}} = h_{C}$
例2:
【分析】
本题考查了牛顿第二定律和运动学公式的基本运用,知道加速度是联系力学和运动学的桥梁.
【解答】
解:由题意可知,物体做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律可知,物体的加速度为:$a = \frac{mg - k\sin\theta}{m}$;
根据匀变速直线运动的位移时间公式可知,物体经过$t$时间后的位移为:$x = v_{0}t - \frac{1}{2}at^{2}$;
联立以上各式解得:$x = \frac{mg\sin\theta t - k\sin\theta t^{2}}{m + g\cos\theta}$;
故答案为:$\frac{mg\sin\theta t - k\sin\theta t^{2}}{m + g\cos\theta}$.
以上题目都是以一个斜面上的物体为研究对象,从初速度为零开始,通过牛顿第二定律和运动学公式结合求解。这些题目都是高考物理大题中比较常见的题型,需要考生能够熟练掌握相关公式和解题方法。
高考物理大题20分通常考察的是力学和电学综合题,主要涉及牛顿运动定律、动能定理、电场力和磁场力等知识点的综合运用。
以下是一个相关例题:
题目:一个质量为$2kg$的物体,在$F_{1} = 8N、F_{2} = 10N$的水平拉力的共同作用下,沿粗糙水平面运动,物体受到的摩擦力为$4N$,求:
(1)物体的加速度大小;
(2)物体的速度达到$5m/s$时,拉力F_{1}对物体做功的功率。
解析过程:
(1)物体受到重力、支持力、拉力和摩擦力,合力为$F_{合}$,根据牛顿第二定律有:$F_{合} = F_{1} - F_{2} - f = 4N$,解得$a = 1m/s^{2}$;
(2)物体做匀加速直线运动,由运动学公式可得:$v = at$,解得运动时间为:$t = 5s$,此时拉力对物体做的功为:$W = F_{1}s = 4 \times 5^{2}J = 100J$,根据功率公式可得:$P = \frac{W}{t} = \frac{100}{5}W = 20W$。
答案:(1)$1m/s^{2}$
(2)$20W$
在做这类题目时,要充分理解题意,明确各个物理量的含义和关系,运用物理规律进行解答。
高考物理大题通常涵盖了较为复杂的物理过程和知识点,需要考生能够运用所学的物理知识进行综合分析和解答。其中,20分的大题通常难度较大,需要考生在平时的学习和训练中注重对物理知识的理解和掌握。
以下是一些常见的高考物理大题问题及解答思路:
1. 有一辆小车在一个粗糙的水平面上以一定的速度向右做匀速直线运动,某时刻该小车左侧的绳索断了,小车立即向左运动,忽略小车运动过程中受到的摩擦力,在绳索断后小车运动的v-t图象应该是怎样的?
解答:小车在绳索断后立即向左减速,速度逐渐减小到零,然后向右加速运动。因此,小车的v-t图象是一条曲线。
2. 一辆小车在光滑的水平面上向右运动,小车上有一光滑的圆弧轨道,圆弧轨道固定在车上,一个小球从轨道上无初速滑下,在滑行过程中与小车发生碰撞,碰撞后小球被反弹回原位置并压在圆弧轨道上。求小球与小车碰撞后的瞬间小车的速度。
解答:小球与小车碰撞后,由于光滑水平面和圆弧轨道的作用,小车和小球组成的系统动量守恒。根据动量守恒定律,可求得小球与小车碰撞后的瞬间小车的速度为零。
3. 一辆质量为m的小车静止在光滑的水平面上,小车左端固定一根轻质弹簧,右端放置一个质量为M的小物块。现将弹簧压缩到最短后用弹簧秤拉动物块向右运动,速度为v时与小车碰撞,碰后弹簧秤的拉力突然消失,物块滑上小车并粘在一起共同运动。求物块与小车达到共同速度时弹簧秤的拉力大小。
解答:物块与小车碰撞后,由于弹簧秤的拉力作用,系统动量守恒。根据动量守恒定律和牛顿第二定律求解即可。
以上是一些高考物理大题常见问题及解答思路的示例,考生在平时的学习和训练中应该注重对物理知识的理解和掌握,多做题、多思考、多总结,不断提高自己的解题能力和思维能力。
