高考物理題及解析有很多,以下是一些常見的題目和解析:
1. 子彈水平射入靜止在光滑水平面上的木塊,當(dāng)子彈的水平速度大于木塊的速度時(shí),子彈克服阻力做功較多。
解析:當(dāng)子彈的水平速度大于木塊的速度時(shí),子彈的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能和內(nèi)能,子彈克服阻力做功轉(zhuǎn)化為木塊的動(dòng)能和內(nèi)能,因此子彈克服阻力做功較多。
2. 質(zhì)量為m的物體在豎直向上的恒定拉力作用下由靜止開始上升h高度,下列說(shuō)法正確的是( )
A. 拉力對(duì)物體做功為mah
B. 物體機(jī)械能增加量為mah
C. 物體機(jī)械能增加量為mgh
D. 物體重力勢(shì)能增加量為mgh
解析:拉力對(duì)物體做功為mah+mgh,重力對(duì)物體做功為-mgh,則物體機(jī)械能增加量為mah+mgh-mgh=mah,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,C正確;除重力以外的其他力做功等于物體機(jī)械能的增加量,則拉力對(duì)物體做功為物體機(jī)械能的增加量,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;物體上升高度為h,重力對(duì)物體做功為-mgh,則重力勢(shì)能增加量為mgh,選項(xiàng)D正確。
3. 質(zhì)量為m的物體以初速度v0自地面豎直上拋,忽略空氣阻力,取地面為參考平面,在上升過程中物體機(jī)械能守恒。下列說(shuō)法正確的是( )
A. 上升到最高點(diǎn)時(shí)物體的重力勢(shì)能為零
B. 上升到最高點(diǎn)時(shí)物體的重力勢(shì)能等于零
C. 上升過程中物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能都在減小
D. 上升過程中物體的動(dòng)能先減小后增大
解析:上升到最高點(diǎn)時(shí)物體的重力勢(shì)能等于零,選項(xiàng)B正確;上升過程中物體的動(dòng)能先減小后增大,選項(xiàng)D正確。
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題目:
一個(gè)物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力為$f$,其運(yùn)動(dòng)速度越大,受到的空氣阻力越大。現(xiàn)將該物體從靜止開始以某一大小恒定的加速度$a$拉出一段距離$x$后,撤去拉力,物體繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)直至停止。求:
1. 物體從靜止開始到拉出一段距離$x$的過程中,克服空氣阻力做的功;
2. 物體繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)直至停止時(shí)的速度大小。
解析:
1. 物體從靜止開始到拉出一段距離$x$的過程中,受到重力$mg$、空氣阻力$f$和拉力$F$的作用。根據(jù)牛頓第二定律可得:
$F - mg - f = ma$
其中,$F$為拉力的大小,$a$為加速度的大小。
由于物體在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力與速度有關(guān),速度越大,受到的空氣阻力越大,因此物體在運(yùn)動(dòng)過程中受到的阻力不斷變化。
根據(jù)題意可知,物體在運(yùn)動(dòng)過程中克服空氣阻力做的功為:
$W_{f} = f \cdot x = fx$
其中,$x$為物體在拉力作用下運(yùn)動(dòng)的距離。
2. 撤去拉力后,物體繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)直至停止時(shí)受到的阻力為:
$f^{\prime} = f_{m}$
其中,$f_{m}$為物體繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的最大空氣阻力。
根據(jù)牛頓第二定律可得:
$f^{\prime} = ma_{m}$
其中,$a_{m}$為物體繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)時(shí)的最大加速度。
由于物體在繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)的過程中受到的阻力不斷增大,因此物體的加速度不斷減小。當(dāng)物體的加速度減小到零時(shí),物體將做勻速直線運(yùn)動(dòng),此時(shí)物體的速度即為最大速度。
根據(jù)勻速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可得:
$v = a_{m}t = a_{m} \cdot \frac{x}{v_{0}}$
其中,$v_{0}$為物體在拉力作用下運(yùn)動(dòng)的初速度。
將上述各式代入已知量可得:
$v = \frac{a}{g} \cdot x^{2}$
其中,$a$為加速度的大小。
答案:物體從靜止開始到拉出一段距離$x$的過程中,克服空氣阻力做的功為$fx$;物體繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng)直至停止時(shí)的速度大小為$\frac{a}{g} \cdot x^{2}$。