高一物理必修一中的压轴题通常涉及到以下几种类型:
万有引力与航天。如卫星的变轨问题,此类题目综合性强,需要学生能够熟练掌握离心运动和向心运动的条件,以及线速度、角速度、周期、向心力的概念。
牛顿第二定律与运动规律结合。如连接体问题,这类题目综合性强,对学生的综合素质要求高,需要学生能熟练掌握隔离法、整体法以及动能定理和牛顿第二定律的综合运用。
动量守恒和功能原理结合。这类题目往往既涉及力学知识,又涉及电学内容,如带电粒子在有界磁场中的运动,难度较大。
多过程复杂力学题。这类题目由于涉及过程多,信息量大,难度较大。
极值与临界问题。如绳断球滚、三物体极值问题等,这类题目需要学生能熟练运用极值法解题。
以上内容仅供参考,不同学校或地区的压轴题可能会有所不同,建议咨询老师或同学了解更多信息。
题目:
在水平面上有一物体A,其质量为m=2kg,现在有一与物体A相距为d=2m的物体B以速度v0=5m/s水平向右运动,与A发生碰撞,碰撞后A物体以原速率弹回,而B物体则以速率3m/s向右运动。已知A与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,求A物体最后停止时所经过的路程。
解析:
首先,我们需要考虑物体A在摩擦力作用下的运动情况。由于A与地面间的动摩擦因数为μ=0.5,所以当A受到摩擦力作用时,其运动方向与摩擦力方向相同,即做减速运动。
我们可以使用动量守恒定律和动能定理来求解这个问题。首先,我们需要考虑物体B与A碰撞的过程。由于碰撞时间极短,可以认为碰撞是完全非弹性的,即碰撞后A物体的速度方向与碰撞前相同,大小也相同。
接下来,我们需要考虑A物体在摩擦力作用下的运动情况。根据动量守恒定律,我们可以得到:
(m_B + m_A)v_0 = m_A v_A + m_B v_B
其中v_A是碰撞后A物体的速度,v_B是碰撞后B物体的速度。由于碰撞是完全非弹性的,所以v_A = v_0 = 5m/s。
接下来,我们需要考虑摩擦力对A物体运动的影响。根据动能定理,我们可以得到:
f s = 0 - (m_A v_A)^2 / 2
其中f是摩擦力的大小,s是物体A在摩擦力作用下的位移。由于物体A在摩擦力作用下做减速运动,所以摩擦力的大小和位移的方向都是向左的。根据牛顿第二定律,我们可以得到:
f = μ mg
其中g是重力加速度。将以上各式代入动能定理的公式中,我们可以得到:
μ mg s = (m_A v_A)^2 / 2 - (m_B + m_A)v_0^2 / 2
综上所述,我们可以通过以上步骤求解这个问题。需要注意的是,这个问题的关键在于理解动量守恒定律和动能定理的应用,以及摩擦力的性质和方向。