高三物理尖子培优试题及例题如下:
一、选择题
1.【题】在水平面上有一质量为m的物体,先使物体以加速度a做匀加速直线运动,然后物体以大小为a的加速度做匀减速直线运动直至停止,已知物体通过的路程为s,则物体在运动过程中所受的最大摩擦力为多少?
【答案】
这道题考察了牛顿第二定律和运动学公式,解题思路如下:
首先,根据牛顿第二定律,物体在加速阶段和减速阶段的合力都为ma,其中m为物体质量,a为加速度。
在加速阶段,根据运动学公式s=1/2at^2,可得到t1=√(2s/a)。
在减速阶段,物体做匀减速运动,速度减为零后不再运动。根据运动学公式s=v0t-1/2at^2,其中v0为初速度,可得到t2=√(2s/a)。
由于物体先做加速运动后做减速运动,所以最大摩擦力f=ma。
综合以上信息,可以求得最大摩擦力f = (s-s/√(a))m。
【例题】一个质量为m的物体在光滑水平面上受到一个恒定的合力而做匀加速运动,已知合力的大小为F,那么,在时间t内,下列说法正确的是( )
A.物体的动能一定发生变化 B.物体的动量一定发生变化 C.物体的速度一定发生变化 D.物体的加速度一定发生变化
【解析】物体做匀加速运动,合力恒定不变,则加速度不变;由于合力做功导致动能变化;动量是矢量,动能是标量;加速度不变则速度一定变化。
【答案】BC
2.【题】一个质量为m的物体以初速度v0竖直向上抛出,不计空气阻力,则物体落回到出发点时的速度大小为( )
【答案】解:取竖直向上为正方向,则上升过程有:$v_{0}^{2} = 2gh$;下降过程有:$v^{2} - v_{0}^{2} = 2gh$;解得:$v = sqrt{v_{0}^{2} + v^{2}} = sqrt{2v_{0}^{2}}$;故选D.
【解析】根据机械能守恒定律求解.
二、填空题
【题】一质量为m的小球从高为h处自由下落至一厚软垫上.若小球从接触软垫到陷至最低处经历的时间为t.则这段时间内小球通过的位移是______.小球接触软垫前后的动量变化大小为______.
【答案】$frac{1}{2}gt^{2}$;$2mv_{0}$.
【解析】小球从开始下落到落到软垫上的过程中做自由落体运动,根据位移时间关系公式列式求解位移;根据动量定理列式求解动量的变化.
三、实验题
【题】某同学在做“研究平抛物体的运动”实验中,可以描绘出小球平抛运动的轨迹并求出小球抛出的初速度.实验简要步骤如下:A.让小球多次从斜槽上滚下,记下小球通过的位置并取下白纸作好记号(图甲)B.安装好器材,注意斜槽末端切线水平C.测出平抛初速度:用重锤线确定抛出点的位置O在白纸上描下抛出点的位置D.根据平抛运动的轨迹确定抛出点的位置E.根据平抛运动的轨迹求出初速度(1)上述步骤中遗漏的是调整斜槽使其末端切线水平.(2)步骤B中的水平安装是为了使小球具有水平初速度.(3)要确定抛出点的位置需要用重锤线确定其位置后描下抛出点的痕迹.(4)要得到平抛运动的轨迹,必须确保小球每次从______点上方无初速释放.(5)要得到小球作平抛运动的轨迹,必须保证斜槽末端切线保持______(填“水平”或“不水平”).(6)要测量小球从斜槽上某点A滚下后到达终点的位移x和竖直高度h(如图乙),则小球平抛运动的初速度v_{0} =______(用x、h、g表示).(7)若实验中得到的轨迹是一条完整的曲线,但分布不均匀且曲线末端不尖锐,可能的原因是______.
【答案】(1)调整
以下是一份高三物理尖子培优试题及部分相关例题:
试题:
1. 质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道内侧运动,恰好通过最高点,已知轨道半径为R,求小球在最高点的受力情况。
相关例题:
例1:小球在竖直平面内做圆周运动,在最高点的受力分析。
分析:小球在最高点受到重力mg和轨道的支持力N。因为小球恰好通过最高点,所以有:N-mg=0,即轨道对小球的支持力为零。因此,小球在最高点只受到重力作用。
例2:如果小球在竖直平面内做变速圆周运动,在最高点的受力情况如何?
分析:因为小球做变速圆周运动,所以合力不为零,除了受到重力mg,还受到其他力的作用。但是,根据题意,小球通过最高点,所以其他力的合力也需要提供向心力,即其他力的合力与重力mg的合力指向圆心。因此,小球在最高点受到重力和一个指向圆心的合力。
以上就是高三物理尖子培优试题及部分相关例题的全部内容。
高三物理尖子培优试题通常包括各种类型的题目,旨在测试学生的物理知识和应用能力。这些试题通常涵盖了力学、电学、光学、热学等多个领域。以下是一些常见的问题和例题:
1. 力学问题:
一辆汽车以一定的速度向墙撞去,车速和墙面的撞击角度对车体的损坏程度有何影响?请用物理公式描述这个过程。
一颗子弹以一定的初速度射入木头中,子弹的速度、入射角度和木头的密度对子弹在木头中的弹道有何影响?
例题:一架飞机以一定的速度水平匀速飞行,在飞行中释放一个救生伞,救生伞在空中飘浮,假设空气阻力不计,飞行员看到救生伞在空中做什么运动?为什么?
2. 电学问题:
一个电路中有一个电源和一个电阻器,如果改变电阻器的阻值,电流和电压如何变化?
一个电路中有一个电源和一个开关,如果开关断开或闭合,电流和电压如何变化?
例题:一个电路中有一个电源和一个滑动变阻器,滑动变阻器的滑片向右滑动时,电流和电压如何变化?
3. 光学问题:
光线从空气射入水中时,会发生折射和反射,请描述这些现象并解释其原理。
一束光线射入一个三棱镜中会发生什么现象?为什么?
例题:一束光线从空气中射入水中会发生折射和反射,请画出这个过程的反射和折射光线。
以上是一些常见的问题和例题,这些问题旨在帮助学生更好地理解物理概念和定律,并提高他们的解题能力。当然,具体试题和例题可能会根据不同的教材和考试要求而有所不同。
请注意,以上内容仅供参考,具体试题和例题还需要根据实际情况来定。