高一物理典型例题
高一物理复习期末典型例题解析
高一物理复习期末典型例题解析
例1、三段不可伸长的细绳OA、OB、OC能承受的最大拉力相同,它们共同悬挂一重物,如图一所示,其中OA是水平的,A端、B端固定,若逐渐增加C端所挂物体的质量,则最先断的绳是()
A、必定是OA
B、必定是OB
C、必定是OC
D、可能是OB,也可能是OC
解析:利用共点力作用下物体的平衡条件,先比较三绳中张力的大小,找出先断的绳张力最大的条件。
以结点O为研究对象,结点O在三力作用下处于平衡状态,如图一(a)所示,其中T OA和T OB的合力必与T OC等大反向。由力的矢量三角形知T OB最大,当物体质量增大时,三力均增大,T OB先达到最大拉力,故OB应先断。B
例2、有一个直角支架AOB,AO水平放置,表面粗糙,OB竖直向下,表面光滑,AO上套有小环P,OB 上套有小环Q,两环质量均为m,两环由一根质量可忽略,不可伸长的细绳相连,并在某一位置平衡,如图二所示,现将P环向左移一小段距离,两环再次达到平衡,那么将移动后的平衡状态和原来的平衡状态比较,AO杆对P环的支持力和细绳上的拉力T的变化情况是()
A、N不变,T变大
B、N不变,T变小
C、N变大,T变大
D、N变大,T变小
图二
解析:欲求绳上张力的变化规律,借助平衡条件,对物体两环分别隔离,列平衡方程讨论。
[规范解答]对P、Q两环分别受力如图,设∠OQP=θ,对Q环T2cosθ =mg
即T2=mg/cosθ
当P环向左移一小段距离时θ变小,T2变小
对P环N=mg+T1cosθ且T1=T2
即N=2mg 答案为B 。A
例3、有两个光滑固定斜面AB 和BC ,A 和C 两点在同一水平面上,斜面BC 比斜面AB 长,如图三,一个滑块自A 点以速度为v A 上滑,到达B 点时速度减小为零,紧接着沿斜面BC 滑下,设滑块从A 到C 点的总时间为t C ,那么下列四个图中,正确地表示滑块速度的大小v 随时间t 变化规律的是( )
高一物理力学典型例题
高一物理力学典型例题
摘要:
一、引言
二、高一物理力学的概念和重要性
三、典型例题解析
1.题目一:力的概念及其性质
2.题目二:牛顿第一、第二、第三定律
3.题目三:作用力和反作用力
4.题目四:运动的描述和匀速直线运动
5.题目五:变速直线运动和加速度
6.题目六:圆周运动和万有引力
四、解题技巧与学习建议
正文:
【引言】
物理学是研究自然现象和基本规律的科学,其中力学作为物理学的基础部分,对于培养学生良好的科学素养具有重要意义。高一是学生接触物理力学的关键时期,因此掌握好高一物理力学知识是十分必要的。本文将针对高一物理力学的典型例题进行解析,帮助大家更好地理解和掌握这一学科。
【高一物理力学的概念和重要性】
力学主要研究物体在力的作用下的运动状态,涉及许多基本概念,如力、质量、加速度、速度等。这些概念是学习物理学的基础,对于之后学习其他物
理学分支具有重要支撑作用。此外,力学在生产和生活中具有广泛的应用,如建筑、航空航天、交通运输等领域,因此学习力学有助于提高学生的综合素质和实际应用能力。
【典型例题解析】
1.题目一:力的概念及其性质
解析:力是物体间推、拉、提、压等作用,具有物质性、矢量性和相互性等特点。
2.题目二:牛顿第一、第二、第三定律
解析:牛顿第一定律又称惯性定律,指物体在不受外力作用时保持静止或匀速直线运动;牛顿第二定律指物体所受合外力等于物体质量与加速度的乘积;牛顿第三定律指作用力和反作用力总是成对出现,且大小相等、方向相反。
3.题目三:作用力和反作用力
解析:作用力和反作用力是相互作用的两个物体间的力,如地球对人的引力与人对地球的引力。
高一物理 典型例题与模型
高一物理 典型例题与模型:
1、过河问题
例1.小船在200m 的河中横渡,水流速度为2m/s ,船在静水中的航速是4m/s ,求: 1.小船怎样过河时间最短,最短时间是多少? 2.小船怎样过河位移最小,最小位移为多少?
2、连带运动问题
指物拉绳(杆)或绳(杆)拉物问题。由于高中研究的绳都是不可伸长的,杆都是不可伸长和压缩的,即绳或杆的长度不会改变,所以解题原则是:把物体的实际速度分解为垂直于绳(杆)和平行于绳(杆)两个分量,根据沿绳(杆)方向的分速度大小相同求解。
例2 如图所示,汽车甲以速度v1拉汽车乙前进,乙的速度为v2,甲、乙都在水平面上运动,求v1∶v2
3、(1)平抛运动
例3平抛小球的闪光照片如图。已知方格边长a 和闪光照相的频闪间隔T ,求:v0、g 、vc
(2)临界问题
典型例题是在排球运动中,为了使从某一位置和某一高度水平扣出的球既不触网、又不出界,扣球速度的取值范围应是多少?
例4 已知网高H ,半场长L ,扣球点高h ,扣球点离网水平距离s 、求:水平扣球速度v 的取值范围。
4、圆周运动
例5如图所示装置中,三个轮的半径分别为r 、2r 、4r ,b 点到圆心的距离为r ,求图中a 、b 、c 、d 各点的线速度之比、角速度之比、加速度之比。
例6 小球在半径为R 的光滑半球内做水平面内的匀速圆周运动,试分析图中的θ(小球与半球球心连线跟竖直方向的夹角)与线速度v 、周期T 的关系。(小球的半径远小于R 。)
例7:长m l 5.0=,质量可忽略不计的杆,其下端固定于O 点,上端连接着质量kg m 2=的小球A ,A 绕O 点做圆周运动,如图所示,在A 点通过最高点时,求在下面两种情况下,杆的受力:
高一物理力学典型例题
以下是一些高一物理力学的典型例题:
1. 一个物体在水平地面上做匀速直线运动,受到的摩擦力是20N,那么物体受到的拉力是()
A. 大于20N
B. 等于20N
C. 小于20N
D. 无法判断
答案:B
解析:物体做匀速直线运动时,处于平衡状态,受到的摩擦力和拉力是一对平衡力,所以拉力等于摩擦力等于20N。
2. 一辆汽车在平直的公路上行驶,从甲地经过乙地到达丙地,若汽车在甲、乙两地间的平均速度为v1,在乙、丙两地间的平均速度为v2,则汽车从甲地到丙地的平均速度为()
A. (v1+v2)/2
B. v1+v2
C. v1v2/(v1+v2)
D. v1v2/v1+v2
答案:C
解析:设甲、乙两地间的距离为s1,乙、丙两地间的距离为s2,则汽车从甲地到乙地的时间t1=s1/v1,从乙地到丙地的时间t2=s2/v2,则汽车从甲地到丙地的平均速度v=s1+s2/t1+t2=s1+s2/s1/v1+s2/v2=v1v2/v1+v2。
3. 一个物体在竖直方向上做自由落体运动,其在t时间内位移为x,在紧接着的t时间内位移为x\prime,则物体刚下落时离地面的高度为()
A. x+x\prime/t\textsuperscript{2}
B. x-x\prime/t\textsuperscript{2}
C.x+x\prime/t\textsuperscript{2}-gt\textsuperscript{2}/4
D.x+x\prime/t\textsuperscript{2}+gt\textsuperscript{2}/4 答案:C
高一物理机械能守恒解析及典型例题
高一物理机械能守恒解析及典型例题
(1)只有重力做功时机械能守恒.
设一个质量为m 的物体自然下落,经过高度为1h 的A 点(初位置)时速度为1v ,下落到高度为2h 的B 点(末位置)时速度为2v (图8-42),由动能定理得:21222
121mv mv W G -=.
又由重力做功与重力势能的关系得:21mgh mgh W G -= 则2121222121mgh mgh mv mv -=-或2221212
121mgh mv mgh mv +=+ 这表明,在自由落体中,物体的动能与重力势能之和保持不变,则机械能守恒.
事实上,上面推导过程中涉及重力做功与动能变化、势能变化的关系,与物体的运动轨迹形状无关,因而物体只受重力作曲线运动(如平抛运动、斜抛运动等)时,机械能也一定守恒.
(2)只有弹力作用时机械能守恒.
如图8-43所示,一个质量为m 的小球被处于压缩状态的弹簧弹开,速度由1v 增大到2v ,由动能定理得:
1221222
121k k N E E mv mv W -=-= 由弹力做功与弹性势能的关系得:21p p N E E W -= 则2112p p k k E E E E -=-即2211p k p k E E E E +=+,物体的动能与弹性势能之和保持
不变,机械能守恒.
(3)既有重力做功,又有弹力做功,并且只有这两个力做功时,机械能也守恒.
如图8—44所示,一根轻弹簧一端固定在天花板上,另一端固定一质量为m 的小球,小球在竖直平面内从高处荡下,在速度由1v 增大到2v 的过程中,由动能定理得
高一物理必修1_《牛顿第二运动定律》典型例题
第3节:牛顿第二运动定律典型例题
[例1]如图3—6—2所示,质量为4 kg的物体静止于
水平面上,物体与水平面间的动摩擦因数为0.5,物体受到大
小为20 N,与水平方向成30°角斜向上的拉力F作用时沿
水平面做匀加速运动,求物体的加速度是多大?(g取10
图3—6—2
m/s2)
[例2]一斜面AB长为10 m,倾角为30°,一质量为2kg的小物体(大小不计)从斜面顶端A点由静止开始下滑,如图3—6—4所示(g取10 m/s2)
(1)若斜面与物体间的动摩擦因数为0.5,求小物体下滑到斜面底端B点时的速度及所用时间.
(2)若给小物体一个沿斜面向下的初速度,恰能沿斜面匀速下滑,则小物体与斜面间的动摩擦因数μ是多少?
[例3]静止在水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4 m/s,此时将F撤去,又经6 s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.
[例4]如图3—6—6所示,质量为2m的物块A和质
量为m的物块B与地面的摩擦均不计.在已知水平推力
F的作用下,A、B做加速运动.A对B的作用力为多大?
图3—6—6
参考答案:
1. 解析:以物体为研究对象,其受力情况如图3—6—3所示,建立平面直角坐标系把F 沿两坐标轴方向分解,则两坐标轴上的合力分别为
,sin cos G F F F F F F N y x -+=-=θθμ
物体沿水平方向加速运动,设加速度为a,则x轴方向上的
加速度ax=a,y轴方向上物体没有运动,故ay =0,由牛顿第
二定律得0,====y y x x ma F ma ma F
高一物理圆周运动经典例题
高一物理圆周运动经典例题
以下是一道经典的高一物理圆周运动例题:
题目描述:一个质点以速度为6m/s沿半径为0.2m的圆弧做匀速圆周运动,求它的角速度和运动周期。
解题思路:根据物理学公式,我们可以通过圆周运动的速度、半径等参数来计算出圆周运动的角速度和运动周期。
解题步骤:
1.根据速度和半径可以得到该圆周运动的线速度v=6m/s,r=0.2m。
2.利用线速度公式v=rω,可得该圆周运动的角速度
ω=v/r=6/0.2=30rad/s。
3.利用运动周期公式T=2π/ω可得该圆周运动的运动周期
T=2π/30≈0.21s。
因此,该圆周运动的角速度为30rad/s,运动周期为0.21s。
高一物理力学典型例题
高中物理力学典型例题
1、如图1-1所示,长为5米的细绳的两端分别系于竖立在地面
上相距为4米的两杆顶端A、B;绳上挂一个光滑的轻质挂钩;
它钩着一个重为12牛的物体;平衡时,绳中张力T=____
分析与解:本题为三力平衡问题;其基本思路为:选对象、分
析力、画力图、列方程;对平衡问题,根据题目所给条件,往往
可采用不同的方法,如正交分解法、相似三角形等;所以,本题
有多种解法;
解法一:选挂钩为研究对象,其受力如图1-2所示,设细绳与
水平夹角为α,由平衡条件可知:2TSinα=F,其中F=12牛,将
绳延长,由图中几何条件得:Sinα=3/5,则代入上式可得T=10
牛;
解法二:挂钩受三个力,由平衡条件可知:两个拉力大小相等
均为T的合力F’与F大小相等方向相反;以两个拉力为邻边所
作的平行四边形为菱形;如图1-2所示,其中力的三角形△OEG
与△ADC相似,则:得:
牛;
想一想:若将右端绳A沿杆适当下移些,细绳上张力是否变化
提示:挂钩在细绳上移到一个新位置,挂钩两边细绳与水平方向夹角仍相等,细绳的张力仍不变;
2、如图2-1所示,轻质长绳水平地跨在相距为2L的两个小定
滑轮A、B上,质量为m的物块悬挂在绳上O点,O与A、B两
滑轮的距离相等;在轻绳两端C、D分别施加竖直向下的恒力
F=mg;先托住物块,使绳处于水平拉直状态,由静止释放物块,
在物块下落过程中,保持C、D两端的拉力F不变;
1当物块下落距离h为多大时,物块的加速度为零
2在物块下落上述距离的过程中,克服C端恒力F做功W为多少
3求物块下落过程中的最大速度Vm和最大距离H
高一物理典型例题
高一物理必修1知识集锦及典型例题
一. 各部分知识网络 (一)运动的描述:
测匀变速直线运动的加速度:△x=aT 2 ,6543212
()()(3)
a a a a a a a T ++-++=
a与v同向,加速运动;a与v反向,减速运动。
(二)力:
实验:探究力的平行四边形定则。
研究弹簧弹力与形变量的关系:F=KX.
(三)牛顿运动定律:
.
改变
(四)共点力作用下物体的平衡: 静止 平衡状态
匀速运动
F x 合=0 力的平衡条件:F 合=0 F y 合=0 合成法 正交分解法
常用方法 矢量三角形动态分析法
相似三角形法 正、余弦定理法
物
体
的平衡
二、典型例题
例题1..某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系,所用交流电的频率为50 Hz,下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分,0、1、2、3、4、5、6、7为计数点,相邻两计数点间还有3个打点未画出.从纸带上测出x1=3.20 cm,x2=4.74 cm,x3=6.40 cm,x4=8.02 cm,x5=9.64 cm,x6=11.28 cm,x7=12.84 cm.
(1)请通过计算,在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字);
(2)根据表中数据,在所给的坐标系中作出v-t图
象(以0计数点作为计时起点);由图象可得,小车
运动的加速度大小为________m /s2
例2. 关于加速度,下列说法中正确的是
A. 速度变化越大,加速度一定越大
B. 速度变化所用时间越短,加速度一定越大
C. 速度变化越快,加速度一定越大
D. 速度为零,加速度一定为零
高一物理 机械能和动能定理典型例题精析
动能和动能定理、重力势能·典型例题精析
[例题1]一个物体从斜面上高h处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止,量得停止处对开始运动处的水平距离为S,如图8-27,不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用,并设斜面与水平面对物体的摩擦因数相同.求摩擦因数μ.
[思路点拨]以物体为研究对象,它从静止开始运动,最后又静止在平面上,考查全过程中物体的动能没有变化,即ΔE K=0,因此可以根据全过程中各力的合功与物体动能的变化上找出联系.
[解题过程]设该面倾角为α,斜坡长为l,则物体沿斜面下滑时,
物体在平面上滑行时仅有摩擦力做功,设平面上滑行距离为S2,则
对物体在全过程中应用动能定理:ΣW=ΔE k.
mg l·sinα-μmg l·cosα-μmgS2=0
得 h-μS1-μS2=0.式中S1为斜面底端与物体初位置间的水平距离.故
[小结] 本题中物体的滑行明显地可分为斜面与平面两个阶段,而且运动性质也显然分别为匀加速运动和匀减速运动.依据各阶段中动力学和运动学关系也可求解本题.比较上述两种研究问题的方法,不难显现动能定理解题的优越性.用动能定理解题,只需抓住始、末两状态动能变化,不必追究从始至末的过程中运动的细节,因此不仅适用于中间过程为匀变速的,同样适用于中间过程是变加速的.不仅适用于恒力作用下的问题,同样适用于变力作用的问题.
[例题2] 质量为500t的机车以恒定的功率由静止出发,经5min行驶2.25km,速度达到最大值54km/h,设阻力恒定且取g=10m/s2.求:(1)机车
的功率P=?(2)机车的速度为36km/h时机车的加速度a=?
高一物理 超重和失重 典型例题解析
高一物理 超重和失重 典型例题解析
【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图24-1所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m =4kg 的物体,试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2):
(1)当弹簧秤的示数T 1=40N ,且保持不变.
(2)当弹簧秤的示数T 2=32N ,且保持不变.
(3)当弹簧秤的示数T 3=44N ,且保持不变.
解析:选取物体为研究对象,它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的作用.规定竖直向上方向为正方向.
(1)当T 1=40N 时,根据牛顿第二定律有T 1-mg =ma 1,解得这时
电梯的加速度=-=-×=,由此可见,电梯处于a 404104
m /s 012T mg m 1 静止或匀速直线运动状态.
(2)当T 2=32N 时,根据牛顿第二定律有T 2-mg =ma 2,解得这
时电梯的加速度===-.式中的负号表a 2m /s 22T mg m m s 2232404
--/ 示物体的加速度方向与所选定的正方向相反,即电梯的加速度方向竖直向下.电梯加速下降或减速上升.
(3)当T 3=44N 时,根据牛顿第二定律有T 3-mg =ma 3,解得这时
电梯的加速度=
=-=.为正值表示电梯a 44404m /s 1m /s a 3223T mg m 3- 的加速度方向与所选的正方向相同,即电梯的加速度方向竖直向上.电梯加速上升或
减速下降. 点拨:当物体加速下降或减速上升时,亦即具有竖直向下的加速度时,物体处于失重状态;当物体加速上升或减速下降时,亦即具有竖直向上的加速度时,物体处于超重状态.
高一物理必修1典型例题
高一物理必修1典型例题
例l. 在下图甲中时间轴上标出第2s 末,第5s 末和第2s ,第4s ,并说明它们表示的是时间还是时刻。
甲
乙
例2. 关于位移和路程,下列说法中正确的是
A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的
B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的
C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程
D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程
例3. 从高为5m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m 处被接住,则在这段过程中
A. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为7m
B. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为7m
C. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为3m
D. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为3m 例4. 判断下列关于速度的说法,正确的是
A. 速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。
B. 平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。
C. 汽车以速度1v 经过某一路标,子弹以速度2v 从枪口射出,1v 和2v
均指平均速度。 D. 运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。
例 5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为
1v ,后一半时间的平均速度为2v ,则全程的平均速度为多
少?如果前一半位移的平均速度为1v
,后一半位移的平均速度为2v
,全程的平均速度又为多少?
例6. 打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了 A. 物体运动的时间
B. 物体在不同时刻的位置
高一物理必修1典型例题(经典)
高一物理必修1典型例题
例l. 在下图甲中时间轴上标出第2s 末,第5s 末和第2s ,第4s ,并说明它们表示的是时间还是时刻。
甲
乙
例2. 关于位移和路程,下列说法中正确的是
A. 在某一段时间内质点运动的位移为零,该质点不一定是静止的
B. 在某一段时间内质点运动的路程为零,该质点一定是静止的
C. 在直线运动中,质点位移的大小一定等于其路程
D. 在曲线运动中,质点位移的大小一定小于其路程
例3. 从高为5m 处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,在与地面相碰后弹起,上升到高为2m 处被接住,则在这段过程中
A. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为7m
B. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为7m
C. 小球的位移为3m ,方向竖直向下,路程为3m
D. 小球的位移为7m ,方向竖直向上,路程为3m 例4. 判断下列关于速度的说法,正确的是
A. 速度是表示物体运动快慢的物理量,它既有大小,又有方向。
B. 平均速度就是速度的平均值,它只有大小没有方向。
C. 汽车以速度1v 经过某一路标,子弹以速度2v 从枪口射出,1v 和2v 均指平均速度。
D. 运动物体经过某一时刻(或某一位置)的速度,叫瞬时速度,它是矢量。
例5. 一个物体做直线运动,前一半时间的平均速度为1v ,后一半时间的平均速度为2v ,则全程的平均速度为多少?如果前一半位移的平均速度为1v ,后一半位移的平均速度为2v ,全程的平均速度又为多少?
例6. 打点计时器在纸带上的点迹,直接记录了 A. 物体运动的时间
B. 物体在不同时刻的位置
高一物理力学典型例题
高一物理力学典型例题
摘要:
1.力的概念和分类
2.牛顿三定律
3.动能和势能
4.机械能守恒定律
5.动量守恒定律
6.摩擦力和滑动摩擦力
7.受力分析和解题方法
8.实际应用举例
正文:
一、力的概念和分类
力是物体之间相互作用的结果,可以改变物体的形状和运动状态。力可分为接触力和非接触力两类。接触力如推、拉、挤等,非接触力如磁力、电场力等。
二、牛顿三定律
1.第一定律:物体在没有受到外力作用时,保持静止或匀速直线运动。
2.第二定律:物体所受合外力等于物体质量与加速度的乘积,即F=ma。
3.第三定律:任何两个互相作用的物体,作用力和反作用力大小相等、方向相反。
三、动能和势能
1.动能:物体由于运动而具有的能量,公式为E_k=1/2mv^2。
2.势能:物体由于位置而具有的能量,公式为E_p=mgh。
四、机械能守恒定律
在只有重力和弹力做功的系统中,物体的机械能(动能+势能)保持不变。
五、动量守恒定律
在一个封闭系统中,物体之间的相互作用力满足动量守恒定律,即总动量保持不变。
六、摩擦力和滑动摩擦力
1.摩擦力:两个互相接触的物体在相对运动时,接触面产生的阻碍相对运动的力。
2.滑动摩擦力:物体在滑动过程中,接触面产生的阻碍滑动的力。
七、受力分析和解题方法
1.受力分析:分析物体在某一状态下所受到的所有力的合力。
2.解题方法:运用牛顿三定律、动能定理、机械能守恒定律等定律求解物理问题。
八、实际应用举例
1.汽车运动:应用牛顿定律分析汽车的加速、减速和转弯等现象。
2.桥梁工程:利用力学原理分析桥梁结构的稳定性和强度。
3.电子产品散热:利用热力学原理设计散热系统,提高电子产品性能。
高一物理题经典例题
高一物理题经典例题
高一物理经典例题可以有很多,我会选取一个比较典型的例题
来进行解答。
题目,一个质量为m的物体,从高度h自由下落,落地时速度
为v。求物体下落过程中的动能和势能的变化。
解答,物体下落过程中,重力做功,动能和势能相互转化。
1. 初始状态,物体处于高度h,动能为0,势能为mgh。
2. 下落过程中,重力对物体做正功,使物体的动能增加,势能
减小。
3. 最终状态,物体落地,高度为0,动能为mv^2/2,势能为0。
所以,动能的变化量为mv^2/2,势能的变化量为mgh。
这个经典例题涉及了动能和势能的转化,以及重力做功的概念。通过解答这个问题,学生可以加深对物体下落过程中能量转化的理
解,以及重力做功的应用。同时,这个例题也可以引出能量守恒定
律和机械能守恒的相关知识点,对于学生的物理学习有一定的帮助。
高一物理滑块模型经典例题
高一物理滑块模型经典例题
高一物理中关于滑块模型的经典例题有很多,这里我将给出一
个常见的例题,并从多个角度进行解答。
例题,一个质量为m的滑块放在光滑水平面上,滑块上方有一
弹簧,弹簧的劲度系数为k。当弹簧处于自然长度时,滑块静止。
现有一个外力F施加在滑块上,使其加速度为a,求外力F的大小。
解析:
1. 首先,我们可以根据牛顿第二定律得出滑块受力平衡时的情况。在水平面上,滑块受到重力和弹簧弹力的作用,因为水平面是
光滑的,所以没有摩擦力。根据牛顿第二定律,滑块受力平衡时有
F kx = ma,其中F为外力,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的伸长量,m为滑块的质量,a为滑块的加速度。
2. 其次,我们可以根据弹簧的伸长量和外力的关系来求解。根
据胡克定律,弹簧的伸长量与外力成正比,即x = F/k。将这个式
子代入滑块受力平衡的方程中得到 F F = ma,即 F = ma。
3. 因此,外力F的大小为F = ma。
综上所述,外力F的大小为F = ma。在这个例题中,我们从牛顿第二定律和弹簧的伸长量与外力的关系两个角度进行了解答。希望这个例题的解析能够帮助你更好地理解滑块模型在物理学中的应用。
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高一物理典型例题
关联速度1光滑水平面上有A、B两个物体,通过一根跨过定滑轮的轻绳子相连,如图,它们的质量分别为m A和m B,当水平力F拉着A向右运动,某时绳子与水平面夹角为θA=45⁰,θB=30⁰时,A、B两物体的速度之比VA:VB应该是________
小船过河1若河宽仍为100m,已知水流速度是5m/s,小船在静水中的速度是4m/s,即船速(静水中)小于水速。求:1.欲使船渡河时间最短,求渡河位移?
2.欲使航行距离最短,船应该怎样渡河?求渡河时间?
平抛1小球从斜面上方一定高度处向着水平抛出,初速度v0,已知传送带的倾角为θ。1.若小球垂直撞击斜面,求飞行时间t1 ,求水平位移x1;
2.若小球到达斜面的位移最小,求飞行时间t2 求速度偏转角的正切值;
3.反向平抛,何时离斜面最远;
平抛实验1如右图所示在“研究平抛物体的运动”实验中用方格纸记录了小球的运动轨迹,a、
b、c和d为轨迹上的四点,小方格的边长为L,重力加速度为g。求:
1.小球做平抛运动的初速度大小为v0
2.b点时速度大小为vb
3.从抛出点到c点的飞行时间Tc
4.已知a点坐标(xy)求抛出点坐标
水平圆周1如图所示,在光滑的圆锥顶用长为L的细线悬挂一质量为m的小球,圆锥体固定在水平面上不动,其轴线沿竖直方向,母线与轴线之间的夹角为30°,小球以一定速率绕圆锥体轴线做水平匀速圆周运动,求恰好离开斜面时线速度
竖直圆周1如图所示,光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求:
1.物体在A点时弹簧的弹性势能;
2.物体从B点运动至C点的过程中产生的内能.
开普勒第三定律赤道卫星中同步轨道半径大约是中轨道半径的2倍,则同步卫星与中轨道卫星两次距离最近间隔时间_________。
万有引力两个完全相同的均匀球体紧靠在一起万有引力是F,用相同材料制成两个半径为原来一半的小球紧靠在一起的万有引力________。
黄金代换若分别在地球和某行星上相对于各自的水平地面附近相同的高度处、以相同的速率平抛一物体,其水平距离之比为k,且已知地球与该行星半径之比也为k,则地球的质量与该行星的质量之比_________。
重力与高度火箭内置物块,从地面发射后,以加速度a竖直向上匀加速运动,升到一定高度时,物块所受支持力等于地表重力,已知地球半径R,地表重力加速度g,求此时火箭离地
高度_________。
宇宙航行卫星在距离月球表面高度为h的轨道上绕月球做匀速圆周运动,周期为T,若以R
表示月球的半径,引力常量为G,求月球第一宇宙速度v.
卫星问题a、b、c三颗卫星,a在赤道处待发射,向心加速度a1;b为近代卫星,线速度v2;c为同步卫星距离地心r,向心加速度a3,线速度v3 ,地球的半径为R,地表重力加速度为g。求a1 :a3 =__________ ;v2: v3=_________。
自转影响已知地球表面两极处的重力加速度大小为g0,在赤道处的重力加速度大小g,地球
自转的周期为T,引力常量为G,假设地球可视为质量均匀分布的球体。求地球密度?
变轨问题如图所示,发射同步卫星时,先将卫星发射至近地圆轨道1,然后经点火使其沿椭
圆轨道2运行;最后再次点火将其送入同步圆轨道3。轨道1、2相切于P点,2、3相切于Q 点。当卫星分别在1、2、3上正常运行时,
双星问题如图,一双星系统的2颗星间距离为L。两颗星
的质量分别为m1,m2,试求:
1.线速度之比
2.周期的表达式
3.质量之和变成原来的p倍,距离变成原来的q倍,周期变成原来的多少倍
追击相遇1已知地球轨道半径R1金星轨道半径R2,地球公转周期1年,求两次金星凌日相隔时间?
追击相遇2汽车正在以10m/s的速度在平直的公路上行驶,突然发现前方有一辆自行车以
4m/s的速度做同向的匀速直线运动,汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s²的匀减速直线运动,汽车恰好撞不上自行车,求关闭油门时汽车离自行车多远?
活杆死杆如图所示,两种链接方式对比,求两图中杆OB所受的弹力之比
超重失重某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象。在地面上称得其体重为500 N,再将台秤移至电梯内称其体重。电梯从t=0时由静止开始运动,到
t=11 s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的情况如图所示(g=10 m/s2)。求:
1.电梯0-11s的位移
2.F3有多大
动态平衡半径为的球形物体固定在水平地面上,球心正上方有一光滑的小滑轮,滑轮到球面的距离为,轻绳的一端系一小球,靠放在半球上的点,另一端绕过定滑轮后用力拉住,使小球静止,如图所示,现缓慢地拉绳,在使小球由到的过程中,试说明半球对小球的支持力N 和绳对小球的拉力T的大小如何变化。
传送带如图所示,倾角为37°,长为l=16 m的传送带,转动速度为v=10 m/s,动摩擦因数
μ=0.5,在传送带顶端A处无初速度地释放一个质量为m=0.5 kg的物体.已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g=10 m/s2.求:
1.传送带顺时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间;
2.传送带逆时针转动时,物体从顶端A滑到底端B的时间.
滑块滑板一长木板置于粗糙水平地面上,木板左端
放置一小物块;在木板右方有一墙壁,木板右端与墙壁的距离为4.5m,如图(a)所示。t=0
时刻开始,小物块与木板一起以共同速度向右运动,直至t=1s时木板与墙壁碰撞(碰撞时间
极短)。碰撞前后木板速度大小不变,方向相反;运动过程中小物块始终未离开木板。已知
碰撞后1s时间内小物块的v﹣t图线如图(b)所示。木板的质量是小物块质量的15倍,重
力加速度大小g取10m/s2.求
1.木板与地面间的动摩擦因数μ1及小物块与木板间的动摩擦因数μ2;
2.木板的最小长度;
3.木板右端离墙壁的最终距离。
斜面滑块如图所示水平放置的粗糙的长木板上放置一个物体m,当用力缓慢抬起一端时,木
板受到物体的压力和摩擦力将怎样变化?
变力做功如图所示,光滑水平面上,一小球在穿过O孔的绳
子的拉力作用下沿一圆周匀速运动,当绳的拉力为F时,圆周半径为R,当绳的拉力增大到
6F时,小球恰可沿半径为R/2的圆周匀速运动在上述增大拉力的过程中,绳的拉力对球做
的功为________.