高考一遍過物理參考書目有:《高考一遍過》數學、高考一遍過化學、高考一遍過生物。
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題目:一個質量為m的物體,在平行于斜面向上的恒力F的作用下,從斜面底端沿光滑斜面向上運動,已知斜面與水平面夾角為θ,物體與斜面之間的摩擦因數為μ,求物體在運動過程中,當拉力F多大時,才能使物體在斜面上達到最大速度?
解題思路:
物體在斜面上運動時,受到重力、支持力和拉力三個力的作用。根據牛頓第二定律和運動學公式,可以建立方程求解。
解題過程:
首先,我們需要分析物體的受力情況。物體受到重力、支持力和拉力三個力的作用,其中重力沿斜面向下的分力為mgsinθ,支持力垂直于斜面向上的分力為mgcosθ。
根據牛頓第二定律,物體的加速度為a = F合 / m = (F - mgsinθ - μmgcosθ) / m。當加速度達到最大時,物體達到最大速度。此時,拉力F等于重力沿斜面向下的分力加上滑動摩擦力。
根據運動學公式,物體達到最大速度時,物體沿斜面向上的分位移等于沿斜面向下的分位移,即L = vt = at^2 / 2。其中v為最大速度,t為時間。將加速度表達式代入運動學公式中,得到t = sqrt(2(F - mgsinθ - μmgcosθ) / m)。
將時間表達式代入拉力表達式中,得到F = mgsinθ + μmgcosθ + ma = mgsinθ + μmgcosθ + (F - mgsinθ - μmgcosθ) = F。
因此,當拉力F等于mgsinθ + μmgcosθ時,物體在斜面上達到最大速度。
總結:本題考查了牛頓第二定律和運動學公式的應用,需要理解并掌握加速度、速度、位移等概念和公式。通過分析物體的受力情況和運動學公式,建立方程求解拉力F的大小。