高中物理专题卷:力学和相关例题
一、选择题(共12分)
1. 质量为m的小球,从离地面高H处以初速度v0水平抛出,不计空气阻力,下列说法正确的是( )
A. 球从抛出点到达着地点的位移大小为H
B. 球从抛出到落地的时间为H/v0
C. 球从抛出到落地的过程中,重力的平均功率为mgv0/2
D. 球从抛出到落地的过程中,重力做功为mgH
【解析】
A.小球从抛出点到达着地点的位移大小为$x = sqrt{H^{2} + (v_{0}^{2}t)^{2}}$,故A错误;
B.小球做平抛运动,竖直方向做自由落体运动,有$H = frac{1}{2}gt^{2}$,解得$t = sqrt{frac{2H}{g}}$,故B错误;
C.小球从抛出到落地的过程中,重力的平均功率为$P = frac{mgv_{y}}{2} = frac{mgsqrt{2H}}{2}$,故C错误;
D.小球从抛出到落地的过程中,重力做功为$W = mgh = mgH$,故D正确。
【答案】D
二、填空题(共14分)
(一)在水平地面上有一个质量为$m$的小球,用一轻绳系住并紧贴地面,绳与水平方向夹角为$theta $。小球在水平外力$F$的作用下处于静止状态。求:
1. 若小球与地面间的动摩擦因数为$mu $,小球受到的摩擦力大小为多少?
【解析】
根据受力平衡条件可得:$Fcostheta - mu(mg - Fsintheta) = 0$,解得小球受到的摩擦力大小为:$f = mu mg - Fsintheta$。
(二)质量为$m$的小球从距地面高为$H$处自由下落,当它与水平地面碰撞后以大小为$frac{3}{4}gH$的加速度弹回,求小球通过最低点时受到地面的支持力。
【解析】
根据动能定理可得:$- mgH - F_{N}H = 0 - frac{1}{2}mv^{2}$,解得小球通过最低点时受到地面的支持力大小为:$F_{N} = frac{5}{4}mg$。
三、计算题(共24分)
(一)质量为$M$的小车放在光滑的水平面上,在小车左端加一水平恒力$F$,当小车向右运动速度为$v_{0}$时,在车前端轻轻放上一质量为$m$的小物块(可视为质点),物块与车间的动摩擦因数为$mu $。求:
1. 小物块放上小车后经多长时间物块与车达到共同速度?
【解析】
对小物块和小车整体受力分析可得:$(F - mu mg)t = (M + m)v_{共}$,解得物块与车达到共同速度的时间为:$t = frac{mv_{共}}{F - mu mg}$。
【答案】小物块放上小车后经$frac{mv_{共}}{F - mu mg}$时间物块与车达到共同速度。
(二)质量为$m$的小球用长为L的轻绳系着在竖直平面内做圆周运动,圆心为O点,当小球到达最高点C时绳子的张力恰好达到最大值,绳长不变且细绳不会断掉。求:
1. 最高点C时小球的速度大小;
【解析】根据牛顿第二定律可得:$mg + F_{N} = mfrac{v^{2}}{L}$,解得最高点C时小球的速度大小为:$v = sqrt{gL + F_{N}}$。
【答案】最高点C时小球的速度大小为$sqrt{gL + F_{N}}$。
以上是高中物理专题卷中的力学和相关例题,希望对您有所帮助!
高中物理专题卷:力学
一、选择题:
1. 质量为1kg的物体在水平桌面上,在大小为10N的拉力作用下向右做匀速直线运动,则物体受到的摩擦力是多少?
2. 一物体在斜面上加速下滑,加速度为2m/s^2,已知斜面倾角为30°,求物体与斜面间的摩擦因数。
二、填空题:
3. 质量为2kg的物体在水平地面上受到水平拉力F的作用,物体由静止开始运动,已知拉力F随时间变化的关系式为F = 3t + 2(SI),则前3s内拉力的冲量大小为多少?
4. 一物体在斜面上加速下滑,已知重力沿斜面方向的分力为0.6N,斜面的倾角为30°,则物体与斜面间的摩擦力大小为多少?
三、解答题:
5. 一物体在斜面上加速下滑,已知重力沿斜面方向的分力为0.7N,斜面的倾角为37°,物体与斜面间的动摩擦因数为0.5,求物体所受的合力大小。
【相关例题】
以下是一道与上述力学专题相关的例题:
【例题】一物体在水平地面上向右滑行,受到水平向左的拉力F的作用。已知物体质量为2kg,拉力F随时间变化的关系式为F = 3t + 4(SI),则前3s内拉力的冲量大小和方向如何?
【答案】前3s内拉力的冲量大小为15kg·m/s,方向向右。
以上是高中物理力学专题卷的部分内容,例题和相关例题可以帮助同学们更好地理解和掌握相关知识。
高中物理专题卷:力学和相关例题常见问题
一、力学基础概念
1. 什么是力?如何描述力?
答:力是物体之间的相互作用。可以用力的大小、方向和作用点来描述。
2. 牛顿运动定律是什么?
答:牛顿运动定律是描述物体在受到恒定外力时如何运动的规律。包括惯性定律、加速度定律和作用与反作用定律。
二、常见力学问题
1. 摩擦力问题:如何计算静摩擦力和滑动摩擦力?
例:一个物体在另一个物体上滑动时,受到摩擦力的方向如何判断?
2. 平衡状态问题:如何求解物体的平衡位置?
例:一个物体在重力作用下处于平衡位置,求其受到的力的大小和方向。
3. 动力学问题:如何求解物体的加速度?
例:一个物体在恒定外力作用下运动,求其加速度和速度随时间的变化规律。
三、例题解答
【例题】一个质量为5kg的物体,在水平地面上受到一个大小为20N、方向与水平面成30°角斜向上的拉力作用,求物体的加速度。
【解答】根据受力分析,物体受到重力、拉力、支持力和摩擦力。其中拉力大小为20N,方向与水平面成30°角斜向上。根据力的分解,可将拉力分解为水平分力和竖直分量。
水平分力为:F1 = Fcos30° = 20cos30° = 17.32N
摩擦力为:f = Fsin30° = 10N
根据牛顿第二定律,物体的加速度为:a = (F1 - f) / m = (17.32 - 10) / 5 = 0.86m/s²
因此,物体的加速度为0.86m/s²,方向与水平面成30°角斜向上。