高二物理典型题及解析有很多,以下列举几个:
1. 轻绳跨过定滑轮拉着物体以加速度a匀加速上升,若滑轮的质量为m,滑轮的摩擦忽略不计,则绳对滑轮的拉力为多大?
解析:设绳对滑轮的拉力为F,对滑轮,由牛顿第二定律得F-mg=mgsina(a为轻绳与竖直方向的夹角),所以F=m(g+a)+mg=(2m+g)a。
2. 如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上有一根长直导线通以电流I,方向垂直纸面向里,欲使导线所受安培力方向向下,则应把质量为m的正电荷放在导线上的什么位置上?
解析:欲使导线所受安培力方向向下,则电流方向向下,根据左手定则可知,电荷应放在斜面上的某一点,这一点到通电直导线距离为r处,且这一点到斜面底部的距离为h=rsinθ。
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3. 如图所示,在倾角为θ的斜面上有一带盖的木箱,木箱与斜面间的动摩擦因数为μ,开始时木箱与斜面静止,用平行于斜面的拉力将木箱沿斜面拉上斜面顶端。在此过程中,拉力做功为W1,摩擦力做功为W2。当木箱被拉到斜面顶端时木箱与斜面具有相同的动能和势能。求此过程中系统产生的内能。
解析:此过程中系统产生的内能为Q=W1-μmgh-μmgcosθ(h+h)+mgh=W1+μmg(h+cosθ)。
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题目:一个质量为 m 的小球,在距离地面高度为 H 的位置,以初速度 v 抛出。假设小球在运动过程中所受空气阻力大小恒为 f,求小球从抛出到落地的过程中,机械能是如何变化的?
解析:
首先,我们需要明确什么是机械能。机械能是动能和势能的总和,其中动能取决于物体的速度,势能则取决于物体所处的位置。
接下来,我们需要分析小球的运动过程。小球在运动过程中受到重力和空气阻力的作用。重力是恒定的,而空气阻力的大小是变化的,它是随着小球的速率减小而增大的。
具体来看,当小球向上运动时,重力是正功的,会增加小球的动能和势能;而空气阻力是负功的,会减少小球的动能和势能。当小球向下运动时,情况正好相反。
所以,从整个过程来看,小球的机械能是先增加后减少。在上升阶段,小球的机械能增加,因为重力做功;在下降阶段,小球的机械能减少,因为阻力做功。
答案:小球从抛出到落地的过程中,机械能先增加后减少。
这个题目考察了学生对机械能的理解和应用,以及分析物体运动过程的能力。通过这个题目,学生可以更好地理解机械能的本质和变化规律,为以后的学习打下基础。