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初中物理江苏高考物理平移圆考点

2024-10-12 09:20:44综合其它974

江苏高考物理中涉及圆平移的问题主要有以下几种:SqU物理好资源网(原物理ok网)

1. 圆周运动中的平移问题:例如,将圆周运动的物体沿垂直于速度的方向移动一定的距离,然后讨论物体速度和加速度的变化。SqU物理好资源网(原物理ok网)

2. 力的合成与分解中的圆平移:在求解绳拴着的小球在竖直面内的圆周运动的最高点和最低点时,常常需要用到力的合成与分解。在最高点,绳的拉力和重力的分力提供向心力,而在最低点,绳的拉力和重力的另一个分力提供向心力。在最高点或最低点,常常需要将圆周运动的小球沿圆周的切线方向进行平移,以便正确地建立速度、加速度和力的关系。SqU物理好资源网(原物理ok网)

3. 光学中的圆平移:例如,在光的反射和折射问题中,常常需要将入射光线或反射光线沿法线进行平移,以便正确地建立光线的反射和折射规律。SqU物理好资源网(原物理ok网)

此外,江苏高考物理中还涉及到一些具体的平移问题,如传送带上的物体平移问题、单摆的平移问题等。SqU物理好资源网(原物理ok网)

总的来说,江苏高考物理中的圆平移问题主要涉及圆周运动、力的合成与分解、光学等领域。解决这类问题需要正确理解平移的概念,掌握相关的物理规律和公式,并能够灵活运用。SqU物理好资源网(原物理ok网)


相关例题:

【题目】SqU物理好资源网(原物理ok网)

在光滑的水平面上,有一个质量为M的圆盘,半径为R。圆盘的中心有一个小孔,通过它给一个质量为m的小球以恒定的角速度ω绕圆盘中心做匀速圆周运动。已知小球与圆盘之间的摩擦力足够大,使得小球在圆盘上可以无滑动的运动。SqU物理好资源网(原物理ok网)

现在将圆盘平移到图示的位置,使得小球与圆盘的相对位置保持不变。求:SqU物理好资源网(原物理ok网)

1. 小球在圆盘上运动时的轨道半径r;SqU物理好资源网(原物理ok网)

2. 如果圆盘平移后,小球在圆盘上做匀速运动,求圆盘平移的距离d。SqU物理好资源网(原物理ok网)

【分析】SqU物理好资源网(原物理ok网)

1. 小球在圆盘上运动时的轨道半径r,可以根据向心力公式求解。根据题意,小球受到的摩擦力足够大,可以无滑动的运动,因此小球受到的向心力完全由圆盘对它的作用力提供。根据向心力公式,有:SqU物理好资源网(原物理ok网)

$F_{向} = momega^{2}r$SqU物理好资源网(原物理ok网)

其中,F_{向}表示向心力,m表示小球的质量,ω表示小球的角速度,r表示小球在圆盘上的轨道半径。SqU物理好资源网(原物理ok网)

由于小球在圆盘上做匀速圆周运动,因此圆盘对小球的力与小球的向心力大小相等方向相反。即:SqU物理好资源网(原物理ok网)

$F_{盘} = - F_{向}$SqU物理好资源网(原物理ok网)

其中,F_{盘}表示圆盘对小球的力。SqU物理好资源网(原物理ok网)

根据题意,已知小球的质量、角速度和圆盘对小球的力的大小,可以求出小球在圆盘上运动时的轨道半径r。SqU物理好资源网(原物理ok网)

2. 圆盘平移的距离d可以通过能量守恒定律求解。由于小球在圆盘上做匀速运动,因此它的动能不变。根据动能公式:SqU物理好资源网(原物理ok网)

$E_{k} = frac{1}{2}mv^{2}$SqU物理好资源网(原物理ok网)

其中,E_{k}表示小球的动能,m表示小球的质量,v表示小球的线速度。由于小球在圆盘上做匀速运动,因此它的线速度不变。根据题意,已知小球的动能和角速度的大小,可以求出小球的线速度v。SqU物理好资源网(原物理ok网)

同时,由于圆盘平移后,小球受到的摩擦力减小了,因此它的机械能减少了。这个减少的机械能转化为热能被消耗掉了。根据能量守恒定律,可以列出方程:SqU物理好资源网(原物理ok网)

$E_{k0} = E_{k} + Q$SqU物理好资源网(原物理ok网)

其中,E_{k0}表示圆盘平移前的机械能,Q表示消耗的热量。由于小球受到的摩擦力减小了,因此Q为负值。SqU物理好资源网(原物理ok网)

已知小球的动能和角速度的大小,可以求出圆盘平移前的机械能E_{k0}。同时已知圆盘平移的距离d和摩擦力的变化量ΔF_{f},可以求出消耗的热量Q。SqU物理好资源网(原物理ok网)

将Q代入能量守恒方程中,可以得到一个关于d的方程,解这个方程就可以得到圆盘平移的距离d。SqU物理好资源网(原物理ok网)

【答案】SqU物理好资源网(原物理ok网)

1. 小球在圆盘上运动时的轨道半径r为:r = frac{momega^{2}}{M}RSqU物理好资源网(原物理ok网)

2. 圆盘平移的距离d可以通过能量守恒定律求解:d = frac{Momega^{2}R}{g} - frac{momega^{2}}{g}R = frac{M(R - r)g}{m}R - R = frac{M(R - r)g}{m}mathbf{cdot}frac{m}{M}mathbf{cdot}R - R = frac{M(R - r)}{m}(R - frac{m}{M}R) = frac{MR^{2}}{m}(1 - frac{m}{M}) - R = frac{MR^{2}}{mM}(1 - frac{M}{m})R = frac{(M - m)R^{2}}{Mm}R = frac{(M - m)R}{m}d = frac{(M - m)R^{2}}{Mm}mathbf{cdot}frac{m}{M}mathbf{cdot}frac{m}{g}mathbf{cdot}frac{g}{M}mathbf{cdot}d = frac{(M - m)R}{g}(1 - frac{M}{m})d = frac{(M - m)(R^{2} - MR)}{Mg}(1 - frac{M}{m})d = frac{(M - m)(R^{2} - MR)}{Mg}mathbf{cdot}frac{(M + m)}{SqU物理好资源网(原物理ok网)


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