高考金考卷物理版共有8套模拟卷,分别是物理一、二合卷、物理三、四合卷、物理五、六合卷、物理七、八合卷、物理九和十合卷。
这些试卷包含了高考所有重点知识考点,试题难度较为适中,有助于考生在高考前查漏补缺,提高复习效果。
题目:一个质量为$m$的小球,从高度为$H$的斜面顶端自由下滑,斜面长为L。假设斜面是粗糙的,且小球与斜面间的动摩擦因数为$\mu$。求小球滑到斜面底端时的速度大小。
错误选项:
A. $v = \sqrt{2gH}$
B. $v = \sqrt{2gL}$
C. $v = \sqrt{2\mu gH}$
D. $v = \sqrt{2\mu gL}$
正确选项:
小球在下滑过程中受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用。根据动能定理,小球在斜面底端的速度大小为:
$v = \sqrt{\frac{mgH + mgL - \mu mgL}{2}}$
所以正确选项为A。
解释:
动能定理告诉我们,合外力对物体做的功等于物体动能的变化量。在这个问题中,重力做正功,摩擦力做负功,支持力不做功。小球下滑过程中,重力势能转化为动能和内能。由于斜面是粗糙的,所以小球与斜面间存在摩擦力,导致小球在下滑过程中会损失一部分机械能。因此,速度大小应该小于重力势能转化为动能和内能时的速度大小。选项B、C、D都与这个条件相违背,因此是错误的。