以下是一些高一物理几何模型题目:
1. 绳拴着的小球在竖直平面内做圆周运动,绳的固定点在圆心,绳上突然断开,小球离开圆心后继续做圆周运动,在绳未断时,绳对小球的拉力方向指向圆心,此时小球受到几个力的作用?
2. 光滑斜面上静止着两个物体A和B,已知物体A的质量是B的两倍,现用一个平行于斜面的外力拉着物体A沿着斜面匀速上升,则物体B受到的摩擦力大小为多少?
3. 光滑水平面上有一静止的物体,现在以水平恒力甲推一物体,作用一段时间后物体速度为v,立即换成水平恒力乙推这个物体,当恒力乙作用相同时间后物体恰好回到原处,此时物体的动能为多少?
4. 质量为m的小球用细绳拴住,在轻杆一端的作用下使小球在竖直平面内做圆周运动,当小球运动到最高点时,绳子的拉力恰好为零,则小球在最低点时受到杆的支持力大小是多少?
5. 质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点,在O点正下方有一固定的钉子P,把细线拉直与钉子在同一水平面内,小球由静止开始释放,当细线碰到钉子后,小球沿铅直平面做圆周运动,那么在运动过程中细线的拉力在最高点达到最大值是多大?
以上题目都是高一物理几何模型题目,涉及到了绳拴着的小球、光滑斜面、光滑水平面、细绳和杆等几何模型。通过这些题目可以加深对高一物理知识的理解。
题目:
在光滑的水平面上有一个长木板B,在B的左端有一个小木块A。现在给A一个向右的初速度,A会在B上滑动,并最终与B以相同的速度一起向右运动。
1. 画出这个系统的物理模型图。
木板B:光滑平面,长度为L,初始速度为0。
小木块A:质量为m,初速度向右,大小为v0。
2. 使用牛顿运动定律来解释A和B最终会达到相同的速度。
根据牛顿第二定律,A在初速度v0的作用下向右加速,其加速度大小为a = f/m,其中f为A与B之间的摩擦力。由于B是光滑的,所以当A在B上滑动时,B不会受到摩擦力的作用。因此,当A的动能增加时,B的动能也会增加,直到两者达到相同的速度为止。
3. 假设A和B最终达到的速度为v,求出这个过程中A和B的位移。
在这个过程中,A的位移为sA = v0t - 1/2at^2,其中t为A的滑行时间。由于B始终静止,所以B的位移为L - sA。最终,A和B会达到相同的速度v,所以有v^2 = 2as,其中s为两者共同滑行的距离。将上述公式代入已知量,可得到sA = (v0 - v)t + v^2/2a,其中v = (v0^2 - 2mL)/m。将这个公式代入B的位移公式中,可得L - sA = L - (v0 - v)t + v^2/2a。最后,将a = f/m和s = v^2/2a代入这个公式中,可得L - (v0 - v)t + (v0^2 - 2mL)/m = L - (v0 - v)(v0 - v) + v^3/2(v0 - v)。化简后得到t = (v0^2 - mL)/(v0 - v)。因此,A在B上的位移为sA = (v0^2 - mL)/m + v^3/(2mv0)。
希望这个例子可以帮助你理解高一物理几何模型的相关知识。