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考题:一个物体在斜面顶端由静止开始下滑,已知斜面长为L,物体在斜面顶端时的动能Eka=100J,斜面的机械效率为80%,求滑到底端时的动能Ekb。
解答:首先,我们需要根据题意列出物理量的关系式。
初始状态:物体在斜面顶端,具有动能Eka和重力势能。
已知量:斜面长L,斜面的机械效率为80%。
我们需要求解的物理量:滑到底端时的动能Ekb。
Eka = Ekb + ΔEp
其中ΔEp表示重力势能的变化量。
W有 = 80% × W总
其中W总表示总功,即重力对物体所做的功。
接下来,我们需要求解重力对物体所做的功。根据斜面长度L和物体的初始位置,我们可以得到重力对物体所做的功为:
W总 = mghL
其中m是物体的质量,g是重力加速度。
将上述关系式代入能量守恒定律的关系式中,我们得到:
Eka = Ekb + 80% × (mghL) + ΔEp
由于物体在斜面顶端由静止开始下滑,因此初始状态的重力势能为零。所以,ΔEp = 0。将上述关系式代入Eka = 100J中,我们得到:
Eka = 100J = Ekb + 80% × (mghL)
接下来,我们就可以求解滑到底端时的动能Ekb了。将上述关系式变形,得到:
Ekb = 100J - 80% × (mghL) = 20J
所以,滑到底端时的动能Ekb为20J。
希望这个例子能帮助你理解如何过滤掉不相关的信息并求解物理问题。