- 高三物理应用分析题目
以下是一些高三物理应用分析题目:
1. 有一根长为0.5m的细线,一端系着一个质量为0.2kg的小球,拉直后用另一端系在一点O上,使小球在光滑的水平桌面上做匀速圆周运动,且当小球的转速为每秒10圈时,细线受到的拉力为0.4N,求此时细线承受的最大拉力是多少?
2. 有一架直升飞机,重15000N,停在空中时,螺旋桨产生向上的举力,这个力的大小为______N;当它匀速下降时,举力将______(填“变大”、“变小”或“不变”)。
3. 某同学在做研究平抛运动的实验中,若测得小球的初速度为v_{0}m/s,高台高度为h,则小球在空中运动的时间是______s;小球在空中运动的时间与水平位移的关系是______。
这些题目涵盖了高中物理中的平抛运动和受力分析等知识,难度适中。同时,通过解决实际问题,可以更好地理解和应用物理知识。
相关例题:
题目:高三物理应用分析——电场中的带电粒子运动
【问题背景】
在一个电场中,有一个带电的粒子(如电子、质子等)在电场力的作用下,从静止开始运动。已知电场强度E,粒子的电荷量q,粒子的质量和速度v0。我们需要分析粒子的运动情况。
【解题过程】
1. 粒子的运动类型:根据牛顿第二定律和运动学公式,我们可以求出粒子的加速度a,再根据粒子的初始条件(速度和方向)以及受力情况,判断粒子的运动类型(匀加速直线运动、匀减速直线运动、抛体运动、圆周运动等)。
2. 粒子的运动轨迹:根据粒子的受力情况和初始条件,我们可以画出粒子的运动轨迹图。对于匀加速直线运动和匀减速直线运动,轨迹是一条直线;对于抛体运动,轨迹是一条抛物线;对于圆周运动,轨迹是一个圆。
3. 粒子的能量变化:根据动能定理和电场力做功公式,我们可以求出粒子动能的变化量,进而求出粒子的速度变化。对于带电粒子在电场中的运动,其动能的变化量等于电场力做的功。
【例题解答】
假设一个电子在匀强电场中从A点出发,经过一段时间后到达B点。已知AB之间的距离为d,电场强度为E,电子的电荷量为-e,质量为m。求电子的运动轨迹和能量变化。
【解析】
1. 根据牛顿第二定律和运动学公式,可求得电子的加速度为:
a = Eq = ev0²/md
2. 电子从A点出发时速度为0,方向未知。根据受力情况和初速度方向,可判断电子的运动类型为匀加速直线运动。
3. 根据电子在AB两点之间的位移和加速度,可画出电子的运动轨迹图(一条直线)。
4. 根据动能定理和电场力做功公式,可求得电子动能的变化量为:
ΔEk = W = -eEd = -ev0²d
可见,电子的速度在到达B点时减小到原来的√(1 - ΔEk/m)倍。
【结论】
带电粒子在电场中的运动是一个复杂的问题,需要运用牛顿运动定律、动能定理、电场力做功公式等多个物理规律来求解。通过分析粒子的运动轨迹和能量变化,我们可以更好地理解带电粒子的运动规律,为解决实际问题提供帮助。
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