高三物理板块压轴题目和相关例题如下:
题目:
【例题】质量为M的物块静止在光滑水平地面上,其上表面有一质量为m的小物体,小物体以速度v水平抛出并落入物块内部,使得物块获得一水平方向的加速度,求物块对小物体的作用力。
解析:
小物体做平抛运动,则有
$v^{2} = 2gh$
小物体在物块上滑动时,物块对小物体的作用力提供加速度,根据牛顿第二定律有
$F = ma$
设作用力与竖直方向的夹角为θ,则有
$tan\theta = \frac{a}{g}$
作用力大小为
$F = ma\cos\theta = \frac{Mmv^{2}}{h} \times \frac{h}{g} = \frac{Mmv^{2}}{g^{2}}$
解题步骤:
1. 根据平抛运动规律求解小物体落地时的速度;
2. 根据牛顿第二定律求解物块对小物体的作用力;
3. 根据几何关系求解作用力与竖直方向的夹角;
4. 根据作用力与竖直方向的夹角求解作用力大小。
【题目】一个质量为M的木块静止在光滑水平地面上,一个质量为m的小球以速度v水平飞来并嵌入木块中,使得木块获得一水平方向的加速度,求小球对木块的反作用力。
解析:
小球嵌入木块后,两者作为一个整体在水平方向上受到外力作用,根据牛顿第二定律有
$F = (M + m)a$
设小球对木块的反作用力为F',则有
$F' = F$
设反作用力与竖直方向的夹角为θ,则有
$tan\theta = \frac{a}{g}$
反作用力大小为
$F' = F\cos\theta = (M + m)\frac{v^{2}}{g}$
解题步骤:
1. 整体法求出木块受到的外力;
2. 根据牛顿第二定律求出小球对木块的反作用力;
3. 根据几何关系求出反作用力与竖直方向的夹角;
4. 根据反作用力与竖直方向的夹角求解反作用力大小。
高三物理板块压轴题目及例题
题目:有两个大小相同、质量均为m的小物体A和B,用一劲度系数也为k的轻弹簧连接,初始时弹簧处于自然状态。已知A和B与地面之间的动摩擦因数均为μ,重力加速度为g。
例题:
1. 初始时,A和B均静止于地面,然后释放B物体,求B物体在地面上的滑行距离。
解析:物体B在地面滑行时受到重力、支持力、摩擦力和弹簧的弹力。根据牛顿第二定律和运动学公式,可求出滑行距离。
2. 再次初始时,弹簧处于拉伸状态,已知拉伸长度为L,求释放B物体后,A和B再次达到静止时弹簧的伸长量。
解析:释放B物体后,A和B受到相同的摩擦力作用而减速,同时弹簧对A和B产生弹力。根据牛顿第二定律和能量守恒定律,可求出弹簧的伸长量。
注意:以上仅为示例题目,实际高考中可能出现的题目会更复杂,需要考生灵活运用所学知识进行分析和解答。
高三物理板块压轴题目通常涉及多个物体在重力、弹力和摩擦力等力作用下的运动和碰撞问题。这类题目通常需要考生理解牛顿运动定律、动量守恒定律和能量守恒定律等物理原理,并能够运用这些原理解决实际问题。
以下是一个常见的高三物理板块压轴题目及其相关例题:
题目:
一质量为M的平板小车静止在光滑水平面上,小车的一端有一个可以推动的滑块A。滑块与小车的摩擦系数为μ,小车长为L,质量为m的人从另一端将滑块以初速度v推出,求人推出滑块后,小车能前进的最远距离。
相关例题:
【例题】
假设上述问题中,人将滑块A推出后,小车获得了速度v',求此时小车与滑块A的速度关系。
解析:
1. 人和滑块A作为一个系统,在水平方向上动量守恒,有(M+m)v' = mv + Mv'',其中v''为滑块A相对于小车的速度。
2. 滑块A与小车之间的摩擦力为f = -μ(M+m)g,滑块A在小车上滑动的过程中,小车受到的摩擦力对小车做负功,小车的动能会减少。
3. 小车的动能减少量等于滑块A相对于小车的动能增加量,即ΔE = -Wf = -μ(M+m)g(L-s),其中s为小车相对于地面移动的距离。
4. 根据能量守恒定律,人推滑块A做的功等于小车和小车上的物体减少的动能和摩擦生热之和。即mvv/2 + ΔE = (M+m)v'^2/2 + Q,其中Q为摩擦生热。
通过以上分析,可以得出s与v'的关系:s = v'L/(v+v') - v'²/(2(M+m)g)。
对于高三物理板块压轴题目,考生需要熟练掌握牛顿运动定律、动量守恒定律和能量守恒定律等物理原理,并能够灵活运用这些原理解决实际问题。同时,考生还需要注意题目中的细节和隐含条件,避免因疏忽而失分。
