2010年天津高考物理試卷包括以下部分:
第一部分(選擇題):力學和熱學部分,共26分。
第二部分(實驗題):光學和電學實驗,共16分。
第三部分(計算題):力學和電學部分,共52分。
具體題目請參考官方發布的信息。
題目:一個質量為m的物體,在平行于斜面向上的恒力F作用下,從斜面底端沿光滑斜面向上運動,到達斜面上的某一點時,突然撤去力F,物體繼續向上運動,最后停在斜面上的某一點。已知斜面的傾角為θ,物體運動到撤力點時的速度大小為v1,經過撤力點后,物體向上運動到達最高點時速度大小為v2。求:
(1)恒力F的大小;
(2)物體從開始運動到最高點的過程中,重力做的功和重力勢能的變化量。
解答:
(1)物體在斜面上受到重力、支持力和拉力F的作用,根據牛頓第二定律可得:
F - mgcosθ - f = mgsinθ
其中f為物體受到的摩擦力。
由于物體從底端開始向上運動,到達某點時突然撤去力F,此時物體的加速度為零,因此有:
f = mgsinθ
根據牛頓第二定律可得:
F = mgsinθ + f = mg(sinθ + u)
其中u為物體與斜面之間的摩擦因數。
(2)物體從開始運動到最高點的過程中,重力做的功為零,因此有:
Wg = 0
重力勢能的變化量為物體克服重力所做的功,即:
ΔEp = mgh = mgsinθ(h - v1sinθ) + mgsinθ(h + v2sinθ) = mgh + mgsinθ(v2sinθ - v1sinθ)
其中h為物體從底端到撤力點的距離。