高一物理综合题及例题如下:
例题:
质量为m的小车在恒定的水平推力作用下在水平地面上做匀速直线运动,某时刻突然撤去水平推力,经一段时间t后小车停下来,则小车在撤去水平推力后受到地面的摩擦力大小为?
解答:
首先,小车在水平推力作用下做匀速直线运动,说明小车受到的合外力为零。因此,小车在水平方向上只受到水平推力和地面的摩擦力。当撤去水平推力后,小车受到的摩擦力就成为阻碍小车运动的合外力。
由于小车做匀减速运动,所以摩擦力与小车的质量以及加速度的大小有关。加速度的大小可以通过牛顿第二定律来求得。
假设地面对小车的摩擦力为Ff,小车的加速度为a,则有:
Ff = ma
由于小车做匀减速运动,所以加速度的大小为负值。因此,上述公式可以转化为:
Ff = - ma
其中,- 表示加速度的方向与运动方向相反。
综合上述分析,可以得出小车在撤去水平推力后受到地面的摩擦力大小为:Ff = - (m × v/t),其中v为撤去水平推力前的速度。
综合题:
一物体在斜面顶端由静止开始下滑,经过时间t到达斜面底端,到达斜面底端后又在水平面上滑行一段时间t后停下,若斜面与水平面均光滑,则物体在斜面上下滑的加速度大小是多少?物体在两个阶段运动的位移大小各为多少?若斜面与水平面不光滑,摩擦因数为μ,则物体在斜面上下滑的加速度大小是多少?物体在两个阶段运动的位移大小各为多少?
解答:
首先,根据题意画出运动过程示意图。物体先在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动,到达斜面底端后在水平面上做匀减速直线运动。根据牛顿第二定律和运动学公式可以求出物体在斜面上下滑的加速度大小和在两个阶段运动的位移大小。
1. 斜面光滑时:
a1 = (mgcosθ - μmgsinθ)/m = g(cosθ - μsinθ)
x1 = 1/2a1t^2 = 1/2(g(cosθ - μsinθ))t^2
x2 = 0(因为物体在水平面上静止)
2. 斜面不光滑时:
a2 = g(cosθ - μsinθ - μgcosθ/mgsinθ) = g(cosθ - μ(sinθ + cosθ))
x3 = 1/2a2t^2 = 1/2g(cosθ - μ(sinθ + cosθ))t^2
x4 = x1 + x3 = 1/2gt^2 + 1/2g(cosθ - μ(sinθ + cosθ))t^2(物体在水平面上静止)
高一物理综合题相关例题:
【例题】一物体做匀加速直线运动,初速度为0.5m/s,加速度为0.1m/s^2,求:
(1)物体在3s末的速度;
(2)物体在前4s内的位移。
【分析】
(1)根据匀变速直线运动的速度时间公式求出物体在3s末的速度。
(2)根据位移时间公式求出物体在前4s内的位移。
【解答】
(1)物体在3s末的速度为:$v = v_{0} + at = 0.5 + 0.1 times 3 = 0.8m/s$。
(2)物体在前4s内的位移为:$x = v_{0}t + frac{1}{2}at^{2} = 0.5 times 4 + frac{1}{2} times 0.1 times 4^{2} = 2.4m$。
答:(1)物体在3s末的速度为0.8m/s;(2)物体在前4s内的位移为2.4m。
高一物理综合题常见问题包括但不限于以下内容:
1. 运动学综合题:这类题目通常涉及到多个概念的结合,如位移、速度、加速度、时间等,需要学生能够理解这些概念并能够运用它们进行计算。
2. 动力学综合题:这类题目通常涉及到牛顿运动定律的应用,可能涉及到多个物体之间的相互作用,需要学生能够分析物体的受力情况并运用牛顿运动定律进行解答。
3. 能量问题:高一物理中也会涉及到能量问题,如动能定理、机械能守恒定律等,需要学生能够理解这些概念并能够运用它们进行解答。
4. 连接体问题:多个物体在相同的外界作用下的运动情况或受到的力相同,需要学生通过整体法和隔离法进行分析。
5. 曲线运动和万有引力问题:这些也是高一物理综合题中常见的题目类型,需要学生能够理解这些运动的特点并能够运用相应的公式进行解答。
以下是一个相关例题:
在学校的操场上,有一个质量为M的篮球,从高为H的地方被抛出,初速度为V0,假设篮球在运动过程中受到的空气阻力大小恒为f。求篮球落地时的速度大小V。
解析:篮球在运动过程中受到重力和空气阻力,我们可以将篮球的运动过程分为两个阶段:第一阶段是篮球向上运动,此时只受重力作用;第二阶段是篮球向下运动,此时受重力、空气阻力和向上的支持力作用。根据动能定理和牛顿第二定律可以求得篮球落地时的速度大小V。
解:第一阶段中,根据动能定理得:
-mgH = 0 - (1/2)mV0²
第二阶段中,根据牛顿第二定律得:
mg - f = ma
又根据运动学公式得:
V² = 2ah
联立以上各式得:
V = √(V0² - 2fH)
在解决高一物理综合题时,学生需要掌握相关的概念和公式,并能够灵活运用它们进行分析和解答。同时,学生还需要注意解题的规范性和准确性,避免因为粗心或错误而导致解题错误。