- 物理力学高考题
以下是一些物理力学的高考题:
1. 如图,在倾角为θ的光滑斜面上有一固定的挡板,挡板竖直固定在挡板O点正上方的A点。一质量为m的物块与挡板碰撞时无机械能损失。现让该物块从距斜面底端H处由静止释放,当它滑到B点时与挡板发生碰撞,已知重力加速度为g。
【问题】
(1)物块与挡板第一次碰撞前的瞬间的速度大小;
(2)物块第一次与挡板碰撞后沿斜面下滑的加速度大小;
(3)若要求物块在斜面上至少要运动多少距离才能返回出发点,则物块与挡板第二次碰撞前的瞬间的速度大小是多少?
2. 如图所示,质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点,小球在水平恒力作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,则此过程中( )
A.拉力对小球不做功
B.重力对小球做负功
C.恒力对小球做正功
D.重力势能增加
【分析】
(1)根据动能定理求出小球与挡板第一次碰撞前的瞬间的速度大小;
(2)根据牛顿第二定律求出下滑的加速度大小;
(3)根据动能定理求出小球在斜面上至少要运动多少距离才能返回出发点时的速度大小;
(4)根据动能定理分析拉力、重力、恒力做功情况,从而得出重力势能的变化情况。
【解答】
A.小球在水平恒力作用下缓慢移动过程中,拉力与运动方向始终垂直,拉力不做功,故A正确;
B.小球在竖直方向上向下运动的过程中,重力与运动方向相反,重力做负功,故B正确;
C.小球在水平恒力作用下缓慢移动过程中,恒力与运动方向相同,恒力做正功,故C正确;
D.小球从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点的过程中,重力做负功,重力势能增加,故D错误。
故选ABC。
以上题目都是力学中的高考题,涉及到动能定理、牛顿第二定律、动量定理等力学知识。
3. 如图所示,一质量为m的小球用长为L的细绳悬挂于O点,小球在水平恒力作用下,从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点,则此过程中( )
A.拉力对小球不做功
B.重力对小球做负功
C.恒力对小球做正功
D.重力势能增加
【分析】
根据动能定理分析拉力、重力、恒力做功情况。
本题考查了动能定理的应用。对于动能定理的应用,首先要确定研究对象和研究过程,然后根据动能定理列式分析。
【解答】
A.小球在水平恒力作用下缓慢移动过程中,拉力与运动方向始终垂直,拉力不做功,故A正确;
B.小球在竖直方向上向下运动的过程中,重力与运动方向相反,重力做负功,故B正确;
C.小球在水平恒力作用下缓慢移动过程中,恒力与运动方向相同,恒力做正功,故C正确;
D.小球从平衡位置P点很缓慢地移动到Q点的过程中,重力做负功,重力势能增加,故D错误。
故选ABC。
以上题目都是力学中的高考题,涉及到动能定理、重力做功等力学知识。其中第3题还涉及到动量定理的应用。这些题目都是力学中的经典题目。
相关例题:
题目:一个质量为 m 的小球,在两个大小相等、夹角为 θ 的恒力 F1 和 F2 的作用下,在光滑的水平面上静止不动。突然撤去 F1,而保持 F2 不变。请分析在此过程中,小球的加速度和速度如何变化?
解答:
接下来,我们考虑速度的变化。在撤去 F1 的瞬间,小球的合外力立即变为 F2。由于小球原来静止不动,所以这个加速度 a 是负的(表示与运动方向相反)。根据运动学的知识,物体在合外力作用下会做匀加速或匀减速运动。在这个问题中,由于加速度 a 是负的,所以小球会做匀减速运动。
当小球的速度减小到零时,它会停住。然后,如果再给小球一个反向的 F2(大小和原来的 F2 相同),那么小球就会开始反向运动。这个反向运动的加速度仍然是原来的 F2 除以 m。
希望这个例子能帮助你理解物理力学的基本概念和原理。
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