- 高三物理力学综合题
高三物理力学综合题有很多,以下列举几个例子:
1. 如图所示,质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面上,物体A与斜面体的摩擦因数为μ,斜面体置于光滑水平面上。现用水平恒力F作用在斜面上,使斜面体向右做加速运动,求此过程中物体A的加速度。
2. 如图所示,在倾角为θ的光滑绝缘斜面上有两个质量分别为m和M的小物块P和Q,中间由一轻质绝
缘弹簧连着,系统处于静止状态。用一平行于斜面向上的拉力F作用在物块Q上,使弹簧伸长,系统仍静止。已知两个物块P、Q始终保持相对静止,求拉力F的大小。
3. 如图所示,质量为m的小球用细线悬挂于O点,细线的水平固定部分与小车右壁光滑连接,小球与小车右壁之间有摩擦,小车静止于光滑水平面上。现将小球拉至悬线偏离竖直方向一个微小角度θ释放,小球将绕O点做圆锥摆运动。已知小车足够长,重力加速度为g,求小车向右运动的加速度。
4. 如图所示,质量为M的物块A静止在质量为m的物块B上,已知AB间最大静摩擦力为f,A与地面间的动摩擦因数为μ1,B与地面间的动摩擦因数为μ2。现用水平力向右拉B使AB一起运动起来的过程中,下列说法正确的是( )。
A. 当μ2<μ1时,B对A的最大静摩擦力大小为f
B. 当μ2>μ1时,B对A的最大静摩擦力大小一定小于f
C. 当μ2>μ1时,B对A的最大静摩擦力大小可能大于f
D. 当μ2>μ1时,B对A的最大静摩擦力大小可能等于B对A的滑动摩擦力
这些题目都是高三物理力学综合题的一些例子,涵盖了牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律等多个知识点。解题时需要根据题目所给条件进行分析和计算。
相关例题:
题目:
一个质量为 m 的小球,在光滑的水平面上以初速度 v0 抛出。小球在运动过程中遇到一个竖直放置的弹簧,并被弹簧弹回。假设小球在压缩弹簧的过程中与弹簧发生碰撞,且无机械能损失。已知弹簧的劲度系数为 k,小球与弹簧发生第一次碰撞后速度变为 v1,求:
1. 小球被弹簧弹回的过程中弹簧的最大压缩量?
2. 小球在压缩弹簧的过程中受到的平均弹力大小?
解答:
1. 小球被弹簧弹回的过程中弹簧的最大压缩量可以通过能量守恒定律求解。根据机械能守恒定律,小球抛出时的动能等于反弹后的动能和弹簧的弹性势能。
初始状态:Ekin = 0.5mv0²
第一次碰撞后:Ekin' = 0.5m(v1)² + Epot
其中 Epot 是弹簧的弹性势能,它等于小球与弹簧碰撞过程中损失的机械能。由于小球与弹簧发生的是弹性碰撞,因此碰撞过程中动量守恒,即 mv0 = m(v1) + mv2。
解得 v2 = -v1 + v0
因此,弹簧的最大压缩量为 Δx = xm - xf = (mv2²/k) - (mv0²/k) = (mv0² - mv2²)/k = (mv0² - (v1 - v0)²)/k。
2. 小球在压缩弹簧的过程中受到的平均弹力大小可以通过牛顿第二定律求解。根据牛顿第二定律,弹力 F 与小球的加速度 a 成正比,即 F = ma。由于小球在压缩弹簧的过程中只受到弹力的作用,因此有 F = kΔx。将 Δx 代入上式可得 F = kmv2/m = kv2。因此,小球在压缩弹簧的过程中受到的平均弹力大小为 F = kv。
希望这个例子能帮助您理解如何解答高三物理力学综合题。请注意,这个题目可能包含一些具体数值和符号,这些数值和符号可能因实际情况而异。
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